智能电池管理模块（一）计量保护模块

发布于2023-02-01 11:11:45 CC BY-NC-SA协议分类：模拟/电源侵权投诉

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简介：

基于bq4050系列电量计的智能电池管理模块，适用于2-4S锂电池，12A持续电流。

1. 产品简介

采用德州仪器的bq4050电池管理IC，实现保护、计量、认证多合一的高集成度功能。配合配套的显示板，可直接实现智能电池设计。

2. 应用场景

不间断供电设备
移动电源&移不动电源
电动工具
经过适应大电流能力的改造后，可用于无人机智能电池

3. 产品概述

本模块配备了使用CEDV算法的bq4050电量计，在单个芯片内实现计量、保护、认证功能，极大的提高了系统的集成度。bq4050与SBS1.1标准兼容，可快速进行产品开发；也可连接配套的显示板，作为智能电池使用。本模块适合2-4串的锂/铁锂电池使用。

4. 产品参数

适用锂电池串数：2-4串

最大电流承载能力：15A（30s）

接口：XT30（主线路）、GH1.25-5P（平衡线）、GH1.25-2P（NTC测温线）、SH1.0-4P（SMBus通信接口）

PCB尺寸：40*30mm，双层板

通信接口：SMBus

默认的保护参数请在导入附件中提供的“default.gg.csv”文件后，通过bqStudio的“Data Memory”功能查看与设置。

智能电池管理模块（一）计量保护模块硬件项目图1

智能电池管理模块（一）计量保护模块硬件项目图2

5. 使用说明

注意⚠️这里是简介，请务必查看附件中的“使用说明（详细）”！

本模块可以单独使用，也可以配合我个人主页上的“智能电池管理模块（二）显示屏”使用。连接方法如下图：

智能电池管理模块（一）计量保护模块硬件项目图3

首先，需要EV2300/EV2400或其他与bqStudio相兼容的通信适配器。将通信适配器的SMBus接口连接至板上的SMBus插座，检查是否能识别到芯片。

打开“Data Memory”页面，导入附件中提供的“default.gg.csv”文件，并按照您实际使用的电池修改参数。附件中提供的初始值文件仅适合于3串1并的三星INR21700-50E2锂电池。若您使用串数不同的锂电池，请更改对应设置，详见附件中“bq4050入门手册”。

导入数据后，请进行电量计的校准。您需要一台4位半或更高精度的万用表、一台带有CC/CV功能的可调稳压电源或是可调电流的工作于CC模式的电子负载、一台精准的温度计（精确到0.1摄氏度）。校准操作请参见附件中提供的“使用说明（详细）”或是“bq4050入门手册”。

最后，为确保电量显示准确，您还需要进行一次完整的充放电以完成初始学习。请参见附件中提供的“使用说明（详细）”或是“bq4050入门手册”。

6. 备注

（1）本模块是需要对电量计导入初始值信息并校准的，详细操作与所需要的数据文件请参见附件。

（2）提供的.gg.csv文件请使用bqStudio软件打开，通过通信适配器导入电量计。

（3）本模块个人DIY成本约25元。BOM中的“NCEP40T15G”可以更换为参数接近的其他N-MOSFET。

（4）本模块具有M2固定孔位，孔距为“水平方向24mm，竖直方向25mm”，以整板外形矩形左上角为原点时左上角孔坐标为(8mm, 2.5mm)。本模块与配套的显示模块之间使用4-6cm长的“0.5mm反向6P FPC排线”连接。

（5）本模块所提供的初始值文件，仅适合三星INR21700-50E2型号锂电池（3串1并方式连接），若您使用其他型号锂电池组，请根据“bq4050入门手册”所述流程得到电池的CEDV参数信息导入，并设置合适的保护值。且安装在锂电池组上的NTC电阻必须是10K/B3435型号，否则会导致计量出现问题。

（6）若使用4串电池，则不需要额外修改；若使用3串电池，请额外将均衡线接口的VC3与VC4短接；若使用2串电池，请额外将均衡线接口的VC2、VC3、VC4短接。

（7）配置电量计需要使用EV2400通信适配器，需要自行购买，国产版本约90元。

另外，校准电量计需要以下设备：（校准精度直接关系到计量精度，不建议使用廉价仪器进行校准）