Texas Instruments bq27Z746EVM-047電池管理器評(píng)估模塊(EVM)是用于評(píng)估bq27Z746電池管理器的完整系統(tǒng)。該評(píng)估模塊包括帶集成保護(hù)電路模塊的bq27Z746，并可與基于Windows? 的PC軟件鏈接。bq27Z746集成電路(IC)和所有板載元件均用于監(jiān)控關(guān)鍵電池參數(shù)以及預(yù)測電池容量和健康狀況。它還可以防止1節(jié)鋰離子或鋰聚合物電池組中出現(xiàn)電池過充、過放電、短路和過流。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments bq27Z746EVM-047電池管理器評(píng)估模塊數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

板布局

基于BQ27Z746EVM的鋰離子電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與優(yōu)化

1. 系統(tǒng)概述

BQ27Z746EVM評(píng)估模塊包含以下關(guān)鍵特性：

• 精確的電池電量計(jì)量功能
• 集成硬件保護(hù)機(jī)制
• 支持外部高邊保護(hù)MOSFET
• 阻抗跟蹤算法實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)

該方案通過創(chuàng)建"黃金包"(Golden Pack)開發(fā)流程，將優(yōu)化配置后的參數(shù)提取為"黃金文件"(Golden Image)，可批量應(yīng)用于生產(chǎn)環(huán)節(jié)，確保產(chǎn)品一致性。

2. 硬件配置

2.1 硬件連接

系統(tǒng)硬件連接如圖1所示，需要以下組件：

• 裝有Windows 10及以上系統(tǒng)的PC
• EV2400通信接口和USB線纜
• BQ27Z746評(píng)估板(EVM)
• 恒壓恒流電源(建議精度1mV/1mA)
• 鋰化學(xué)單節(jié)電池(與生產(chǎn)批次相同)

關(guān)鍵跳線配置說明：

• J3(LDO穩(wěn)壓器輸入)：連接BQ27Z746 VDD引腳至電池正極
• J9/J8(I2C上拉電阻)：通信線路10kΩ上拉配置
• J4/J5(電流檢測)：選擇高邊或低邊電流檢測模式
• J10(溫度傳感器)：配置TS引腳連接外部NTC

3. 軟件工具鏈

3.1 bqStudio配置

軟件安裝流程包括：

1. 運(yùn)行固件更新工具安裝程序
2. 連接EV2400至計(jì)算機(jī)
3. 執(zhí)行固件更新操作
4. 安裝bqStudio測試軟件包

軟件界面主要包含：

• ?儀表盤窗口?：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示
• ?寄存器窗口?：寄存器狀態(tài)監(jiān)控(圖4-1)
• ?數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器窗口?：參數(shù)配置界面(圖4-2)

關(guān)鍵配置注意事項(xiàng)：

• 避免使用Excel編輯.gg.csv文件，推薦使用文本編輯器
• 使用"Read All"讀取全部數(shù)據(jù)
• 利用篩選功能快速定位參數(shù)

4. 校準(zhǔn)流程

4.1 電壓校準(zhǔn)

校準(zhǔn)步驟：

1. 連接精確電壓源至BAT引腳
2. 在bqStudio中導(dǎo)航至校準(zhǔn)窗口
3. 輸入實(shí)際電壓值(毫伏級(jí)精度)
4. 勾選"校準(zhǔn)電池電壓"
5. 點(diǎn)擊"校準(zhǔn)氣體計(jì)量"(圖5-1)

4.2 電流校準(zhǔn)

硬件配置：

• 恒流源連接至BAT-和PACK-端子
• 建議使用測試點(diǎn)接入

軟件操作：

1. 輸入精確電流值(mA級(jí))
2. 勾選"校準(zhǔn)電流"
3. 執(zhí)行校準(zhǔn)(圖5-3)

5. 化學(xué)ID識(shí)別

化學(xué)ID選擇流程(圖7-1)：

1. ?充電階段?：CC/CV充電至滿，使用錐形電流(如C/100)
2. ?首次靜置?：2小時(shí)達(dá)到平衡OCV
3. ?放電階段?：C/10放電至最低電壓
4. ?二次靜置?：5小時(shí)達(dá)到平衡OCV

數(shù)據(jù)記錄要求：

• 采樣間隔≥1秒
• 記錄IVT特性(電流、電壓、溫度)
• 保存為CSV格式(圖7-4)

GPCChem工具使用：

1. 創(chuàng)建包含時(shí)間(s)、電壓(mV)、電流(mA)、溫度(℃)的CSV文件
2. 編寫配置文件config.txt
3. 打包提交至GPC在線工具

化學(xué)ID編程方法：

1. 在bqStudio中導(dǎo)航至"Chemistry"窗口(圖7-5)
2. 按ChemID排序選擇最佳匹配
3. 使用"Program Selected Chemistry"按鈕寫入

6. 學(xué)習(xí)周期優(yōu)化

6.1 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器配置

關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置(圖8-1)：

• ?充電終止電流?：略高于實(shí)際錐形電流(C/10-C/100)
• ?設(shè)計(jì)電壓/容量?：參考電池規(guī)格書
• ?終端電壓?：電池最低工作電壓
• ?電流閾值?：
  • 放電識(shí)別電流(
  • 充電識(shí)別電流(
  • 靜置退出電流(

6.2 學(xué)習(xí)周期步驟

完整流程(圖8-2)：

1. 初始放電至終端電壓(C/5)
2. 靜置5小時(shí)
3. CC充電至滿充電壓
4. CV充電至電流閾值
5. 靜置2小時(shí)([LStatus]=0x05)
6. C/10放電至終端電壓
7. 靜置5小時(shí)([LStatus]=0x06)

6.3 低溫優(yōu)化

通過GPCRB工具增強(qiáng)低溫環(huán)境下的SOC報(bào)告精度，需要：

• 電池表面連接EVM熱敏電阻
• 溫控環(huán)境箱(如Arbin/Maccor)
• 記錄低溫IVT特性

7. 黃金映像創(chuàng)建與部署

7.1 創(chuàng)建黃金映像

1. 導(dǎo)航至Golden Image窗口
2. 選擇輸出目錄和文件名
3. 選擇輸出格式(FlashStream/SREC/BQFS/DFFS)
4. 點(diǎn)擊"Create Image Files"

7.2 編程黃金映像

1. 連接目標(biāo)計(jì)量器至bqStudio
2. 打開編程窗口瀏覽選擇映像文件
3. 執(zhí)行編程操作

8. 通信協(xié)議

BQ27Z746支持兩種通信方式：

1. ?標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)命令?：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)交互(圖9-1)
2. ?制造商訪問命令?：高級(jí)配置功能(圖9-2)

典型應(yīng)用包括：

• 讀取電池狀態(tài)信息
• 配置保護(hù)參數(shù)
• 固件更新操作

9. 性能規(guī)格總結(jié)

BQ27Z746電路模塊關(guān)鍵性能指標(biāo)：

• 工作電壓范圍：2.5V-4.5V
• 計(jì)量精度：±1% (典型值)
• 溫度測量范圍：-40℃至+85℃
• 通信接口：I2C兼容