怎样提高锂离子电池组的续航能力

我们的精确测量和50μA待机电流，13S、48V锂离子电池组参考设计使用BQ34Z100-G1，一种用于锂离子、铅酸、镍金属氢化物和镍镉电池的Impedance Track电量计，且独立于电池串联电池配置工作。此设计支持外部电压转换电路。该电路可自动控制以降低系统功耗，并在每次充电时为用户提供更长的运行时间，而无需担心过度放电可能造成的损坏。由于电流消耗低，整个系统对测量结果的影响非常有限。因此，我们会在室温恒定放电电流下通过BQStudio直接从BQ34Z100-G1读取数据。图1所示为放电荷电状态测试结果。

 

图1：恒定放电电流下的放电荷电状态测试结果

提高能效的第二种方法是降低电流消耗。精确的测量参考设计引入了优化的偏置电源解决方案，如图2所示。

图2：整个系统偏置功率图

此设计利用我们新的LM5164作为辅助电源。该100 V LM5164是一款宽输入、低静态电流降压DC-DC转换器，可保护系统免受标称48 V电池的潜在瞬态影响，并为3.3 V微控制器(MCU)和BQ34Z100-G1供电。LM5164的输入由两个信号控制：来自BQ76940的REGOUT和来自MSP430? MCU的SYS。这两个信号中的任何一个均为高电平，将导通Q1并启用LM5164的输入 - 从而启用MCU电源。电路板刚出厂且电池管理电路板首次通电时，它处于出厂模式。除BQ76940外，整个系统未上电，实现低至5-μA的出厂模式电流消耗。按下按钮S1将REGOUT设置为高电平并打开系统电源。当MCU上电时，它会将SYS设置为高电平。无论BQ76940处于关闭模式还是正常模式，整个系统都具有稳定的电源。

您需要打开MCU电源才能在待机模式下实现所有电动自行车的电池组功能，包括充电器连接/拆卸和负载连接/拆卸。Q1应该通电。要降低待机模式电流消耗，BQ76940通过I2C命令设置为关机模式。因此SYS为高电平，将Q1保持为通电状态。LM5164设置为低开关频率，以降低开关损耗，而MSP430 MCU处于低功耗模式。所有充电器连接/拆卸和负载连接/拆卸检测均通过固件实现。待机电流消耗通常为50μA，如图3所示。图4所示为主板的出厂模式电流消耗。

图3：待机模式电流消耗

图4：出厂模式电流消耗