| 前段時間在寫LTC6811驅動的時候，使用到除了基本采樣，還有IIC主控制器接口、被動均衡。當然為了確保系統正常工作，必須要有一定的自檢功能，樓主使用了“命令組”自檢、被動均衡自檢和斷線自檢，其中在使用斷線自檢遇到一個問題，現在將這個問題和大家分享下，共同學習。
說起來慚愧，這個問題最初是還是客戶先發現的，當時做的是一款用在兩廂純電動(品牌這里就不說了)上面的一體機，總壓40串，使用了4片LTC6811-2。前期在家里做斷線測試都是“靜態”的，沒考慮到“動態”的情況，而且當時的關注點都在檢測的速度上，客戶要求斷線告警上報時間不能超過6S。因為斷線自檢比較耗時，所以，自檢頻率越高，Cell采樣“盲區”也就越大，最后定下來斷線自檢周期為2.5S，2次濾波，總時間5S。
使用過LTC68XX斷線自檢功能的都知道斷線自檢的原理，就是分別進行上/下拉采樣，然后把這兩次采樣值一一對應做差，如果壓差ΔV>400mv則認為斷線。
拷貝一段手冊上面的原話：“ADOW 命令用于檢查 LTC6804 中的 ADC 與外部電池之間的任何導線開路。該命令和 ADCV命令一樣在 C 引腳輸入端上執行 ADC 轉換，僅有的區別是兩個內部電流源在其被測量的過程中吸收或供應電流至兩個C 引腳。ADOW 命令的上拉 (PUP) 位負責確定電流源是吸收還是供應100μA 電流。可以採用下面的簡單算法來檢測 13 個 C 引腳中任何一個上的導線開路 (見圖 9)：
1) 在 PUP = 1 的情況下運行 12 節電池命令 ADOW 至少兩次。在結束時讀取電池 1 至12的電壓一次并將其存儲在陣列 CELLPU(n) 中。
2) 在 PUP = 0 的情況下運行 12 節電池命令 ADOW 至少兩次。在結束時讀取電池 1 至12 的電壓一次并將其存儲在陣列 CELLPD(n) 中。
3) 獲取上述步驟中針對電池 2 至 12 的上拉與下拉測量結果之差：CELLΔ(n) = CELLPU(n)– CELLPD(n)。
4) 對于從 1 至 11 的所有 n 值：如果 CELLΔ(n+1) < – 4 0 0 m V，則 C ( n ) 開路。如果C E L L P U( 1 ) = 0.0000，則 C(0) 開路。若 CELLPD(12) = 0.0000，則C(12) 開路。
上述算法採用標準模式轉換來檢測導線開路，開路導線的LTC6804 端可存在多達 10nF 的電容。然而，如果在開路C 引腳上存在更多的外部電容，則導線開路轉換在步驟1 和2 中的運行時間長度必須增加，從而為 100μA 電流源產生一個足夠大的差異 (以便算法檢測開路連接) 提供時間。這可通過在步驟 1 和 2 中運行兩個以上的 ADOW 命令 (或者採用濾波模式轉換代替標準模式轉換) 來實現。”
說這么多，斷線檢測根本原理就是利用兩次采樣的ΔV，對于靜止的CELL這個沒問題，但是在實際的實車上，一腳油門下去，CELL電壓肯定會波動，這就可能會誤判。為了驗證這個問題，搭了個平臺測試下，動態模擬實際情況，在確保各個采樣線接觸良好的情況下，測試半天，的確出現幾次斷線報警記錄。
分析如下：臨界狀態下，第一次采樣（PU采樣）電壓是相對靜止的，第二次采樣（PD采樣）剛好電壓下降，而且壓差超過手冊推薦ΔV(400mv)，這就會誤判斷路，實際中這是不允許的。可能有人會說我可以增大ΔV閾值，但實際的Cell狀態和很多因素有關，包括電芯類型、環境溫度、SOC狀態、老化程度，單一的僅通過改變ΔV會出現兩種情況：ΔV大了可能檢測不到斷線，ΔV小了又容易誤判。
為了避免誤判問題，我們可以加入電流判斷(需應用支持)的條件，具體可以這樣做：第一次采樣(PU采樣)的時候，讀取干線電流值并記錄為Cur1，此后每次采樣(PU/PD采樣)都讀取一次電流Curi同Cur1比較，一旦MATH_ABS(Curi, Cur1)大于設定閾值，則放棄本次自檢。這里需要注意的是兩次采樣間隔不能太長，因為Cell電壓變化是滯后電流的，也就是說進行檢測的前一刻如果電流變化很大，后一時刻電流雖然穩定了，但是電壓可能還沒穩定，最好就是檢測到電流穩定后一段時間在進行開路自檢。
最后改完代碼，再次測試，斷路誤判問題解決。 |
