Texas Instruments bq27Z746EVM-047电池管理器评估模块(EVM)是用于评估bq27Z746电池管理器的完整系统。该评估模块包括带集成保护电路模块的bq27Z746，并可与基于Windows® 的PC软件链接。bq27Z746集成电路(IC)和所有板载元件均用于监控关键电池参数以及预测电池容量和健康状况。它还可以防止1节锂离子或锂聚合物电池组中出现电池过充、过放电、短路和过流。

数据手册：*附件：Texas Instruments bq27Z746EVM-047电池管理器评估模块数据手册.pdf

板布局

基于BQ27Z746EVM的锂离子电池管理系统设计与优化

1. 系统概述

BQ27Z746EVM评估模块包含以下关键特性：

• 精确的电池电量计量功能
• 集成硬件保护机制
• 支持外部高边保护MOSFET
• 阻抗跟踪算法实现动态学习

该方案通过创建"黄金包"(Golden Pack)开发流程，将优化配置后的参数提取为"黄金文件"(Golden Image)，可批量应用于生产环节，确保产品一致性。

2. 硬件配置

2.1 硬件连接

系统硬件连接如图1所示，需要以下组件：

• 装有Windows 10及以上系统的PC
• EV2400通信接口和USB线缆
• BQ27Z746评估板(EVM)
• 恒压恒流电源(建议精度1mV/1mA)
• 锂化学单节电池(与生产批次相同)

关键跳线配置说明：

• J3(LDO稳压器输入)：连接BQ27Z746 VDD引脚至电池正极
• J9/J8(I2C上拉电阻)：通信线路10kΩ上拉配置
• J4/J5(电流检测)：选择高边或低边电流检测模式
• J10(温度传感器)：配置TS引脚连接外部NTC

3. 软件工具链

3.1 bqStudio配置

软件安装流程包括：

1. 运行固件更新工具安装程序
2. 连接EV2400至计算机
3. 执行固件更新操作
4. 安装bqStudio测试软件包

软件界面主要包含：

• ‌仪表盘窗口‌：实时数据显示
• ‌寄存器窗口‌：寄存器状态监控(图4-1)
• ‌数据存储器窗口‌：参数配置界面(图4-2)

关键配置注意事项：

• 避免使用Excel编辑.gg.csv文件，推荐使用文本编辑器
• 使用"Read All"读取全部数据
• 利用筛选功能快速定位参数

4. 校准流程

4.1 电压校准

校准步骤：

1. 连接精确电压源至BAT引脚
2. 在bqStudio中导航至校准窗口
3. 输入实际电压值(毫伏级精度)
4. 勾选"校准电池电压"
5. 点击"校准气体计量"(图5-1)

4.2 电流校准

硬件配置：

• 恒流源连接至BAT-和PACK-端子
• 建议使用测试点接入

软件操作：

1. 输入精确电流值(mA级)
2. 勾选"校准电流"
3. 执行校准(图5-3)

5. 化学ID识别

化学ID选择流程(图7-1)：

1. ‌充电阶段‌：CC/CV充电至满，使用锥形电流(如C/100)
2. ‌首次静置‌：2小时达到平衡OCV
3. ‌放电阶段‌：C/10放电至最低电压
4. ‌二次静置‌：5小时达到平衡OCV

数据记录要求：

• 采样间隔≥1秒
• 记录IVT特性(电流、电压、温度)
• 保存为CSV格式(图7-4)

GPCChem工具使用：

1. 创建包含时间(s)、电压(mV)、电流(mA)、温度(℃)的CSV文件
2. 编写配置文件config.txt
3. 打包提交至GPC在线工具

化学ID编程方法：

1. 在bqStudio中导航至"Chemistry"窗口(图7-5)
2. 按ChemID排序选择最佳匹配
3. 使用"Program Selected Chemistry"按钮写入

6. 学习周期优化

6.1 数据存储器配置

关键参数设置(图8-1)：

• ‌充电终止电流‌：略高于实际锥形电流(C/10-C/100)
• ‌设计电压/容量‌：参考电池规格书
• ‌终端电压‌：电池最低工作电压
• ‌电流阈值‌：
  • 放电识别电流(
  • 充电识别电流(
  • 静置退出电流(

6.2 学习周期步骤

完整流程(图8-2)：

1. 初始放电至终端电压(C/5)
2. 静置5小时
3. CC充电至满充电压
4. CV充电至电流阈值
5. 静置2小时([LStatus]=0x05)
6. C/10放电至终端电压
7. 静置5小时([LStatus]=0x06)

6.3 低温优化

通过GPCRB工具增强低温环境下的SOC报告精度，需要：

• 电池表面连接EVM热敏电阻
• 温控环境箱(如Arbin/Maccor)
• 记录低温IVT特性

7. 黄金映像创建与部署

7.1 创建黄金映像

1. 导航至Golden Image窗口
2. 选择输出目录和文件名
3. 选择输出格式(FlashStream/SREC/BQFS/DFFS)
4. 点击"Create Image Files"

7.2 编程黄金映像

1. 连接目标计量器至bqStudio
2. 打开编程窗口浏览选择映像文件
3. 执行编程操作

8. 通信协议

BQ27Z746支持两种通信方式：

1. ‌标准数据命令‌：基础数据交互(图9-1)
2. ‌制造商访问命令‌：高级配置功能(图9-2)

典型应用包括：

• 读取电池状态信息
• 配置保护参数
• 固件更新操作

9. 性能规格总结

BQ27Z746电路模块关键性能指标：

• 工作电压范围：2.5V-4.5V
• 计量精度：±1% (典型值)
• 温度测量范围：-40℃至+85℃
• 通信接口：I2C兼容