こんにちは、
現在、 RDBESS774A3EVB セルモニタリングユニット(CMU)ボード(MC33774Aバッテリー・セルコントローラ搭載)を50セルのバッテリーパック構成に接続して評価しています。
先日、テスト中に偶発的な接続ミスが発生しました。誤って、 J1_1 （上側のセット）とJ1_3 （下側のセット）のセルコネクタセットを入れ替えてしまいました。
事件発生時に以下の行動が観察された。
初期イベント: コネクタを交換した直後、セル36で激しいショートが発生し、外部の配線/トレースが焼き切れてしまいました。
その後の行動: ミスが分かった後、正しいコネクタ位置で同じ基板にバッテリーパックを再接続しました。
二次的な挙動：正しい接続が確立されるとすぐに、基板上の複数のバランス抵抗（R_balance）が過熱して焼損し始めました。
このシナリオに基づき、以下の質問に関して貴社の技術的な見識をお聞かせいただければ幸いです。
Q1: 最初の出来事でJ1_1とJ1_3のコネクタが交換され、MC33774A ICや関連回路に壊滅的な内部損傷を引き起こしましたか?
Q2: 2回目の(正しい)接続中に複数のバランス抵抗が焼き切れたのは、最初の事故によるMC33774A IC内部の損傷(例:内部FETブレークダウンやゲートドライバーのオン状態の停止)が直接原因と考えてよいのでしょうか?
Q3: 損傷したMC33774A ICと焼失したすべてのバランス抵抗を交換すれば、RDBESS774A3EVB基板は完全に機能し安全な状態に戻せるのでしょうか?他に重要な補助部品(ESD/ゼナー保護ダイオードやアイソレータ回路素子など)は、メインICと併用して点検または交換すべきものはありますか?
こんにちは@guoweisunさん
50個のセルすべてを1つのコネクタに接続したわけではありません。その代わりに、当社の50セルシステムは、3つの異なるセルコネクタを備えた3つの独立したセグメントに分割されています。
50*3.6V を追加したのが間違いだったということですか？MC33774の最初の部分で、C17とグランド間の電圧は？
こんにちは@guoweisunさん
ハードウェアの完全なセーフティを確保し、配線トラブルを防ぐために、50SバッテリーパックをRDBESS774A3EVBに配線する中間の 「CSUブリッジボード」 を設計しました(3つのMC33774A AFEをデイジーチェーンに配置しています)。
添付の回路図(CSUBridge_Connector.png と CSUBridge_Block Diagram.png)を確認して、ピンのマッピングや接続戦略が正しいか確認していただけますか?
これ以上問題は見つからないようですが、GDN1、GND2、GND3のポジショニングに注目してください。
皆様の継続的なサポートに感謝いたします。まず、実際のハードウェア構成におけるAFEのスタッキング順序を明確にし、認識のずれがないようにしたいと思います。
AFE1（J1_1）は高電圧ステージ（セル37～50）用に指定されています。
AFE3（J1_3）は低電圧ステージ（セル1～18）用に指定されています。
添付の画像は、我々の最近の調査結果と、現在直面している重大な問題点をまとめたものです。
最初の事件に関する以前の質問や、新しいボードに関する新たな問題について、具体的な回答をいただけるとありがたいです。
【パート1：最初のボードに関する回顧的な質問】
Q1: 最初のJ1_1とJ1_3のコネクタ交換が、その最初のイベント情報でMC33774A ICや関連回路に壊滅的な内部損傷を引き起こしましたか?
Q2: 2回目の(修正済み)接続時に複数のバランシング抵抗が焼き切れたのは、最初の事故によるMC33774A IC内部の損傷(例:内部FETブレークダウンやゲートドライバーがON状態で固着した)が直接原因と考えてよいのでしょうか?
Q3: 損傷したMC33774A ICと焼失したすべてのバランス抵抗を交換すれば、RDBESS774A3EVB基板は完全に機能し安全な状態に戻せるのでしょうか?他に重要な補助部品(ESD/ゼナー保護ダイオードやアイソレータ回路素子など)は、メインICと併用して点検または交換すべきものはありますか?
【パート2:新しいボード】
上記で述べた正しいスタッキング順序（高電圧をAFE1/J1_1、低電圧をAFE3/J1_3）に従って、全く新しいRDBESS774A3EVBボードを使用してシステムをテストしました。
しかし、コネクテッド直後に 煙が発生し、高電圧セグメント(セル37–50 / AFE1)のバランスIC(MC33774A)が再び損傷しました。
接続が意図通りにマッピングされていた(HighからHigh、LowからLow)なのに、なぜ新しいボードがAFE1段階で即座に故障したのか、分析を手伝っていただけますか?
こんにちは@guoweisunさん
現在、複数のバッテリーセルグループの連続接続中にバランスICが損傷する深刻な問題に直面しています。
グループ1セクション(14セルを監視)の未使用チャネルに関するNXPのローカル技術アドバイスに従い、未使用ピンはバランシングIC入力で直接終了しました:
- CB15-18をCB14に接続してショート
- コネクテッド CT15-18がCT14にショートした
以下に、当社の試験手順とそれに対応する結果の詳細を示します。
テスト1:単一グループ接続(グループ1のみ)
手順:グループ1のみを接続しました。これは最も高い電位セグメントであるセル37からセル50にかけて(合計14セル、合計電圧は50V）。
結果：基板は正常に動作しました。私たちはすべての電池の電圧を正確に読み取ることができました。GND_1に対するVBAT_1の測定電圧は約50Vで安定していた。異常は観測されなかった。
テスト2:フル3グループ接続(シーケンシャル電源アップ)
手順:3つの細胞群すべてを同時に接続しましたが、厳格な下から上への挿入順序に従い、グループ3(下のセル)からグループ1(上のセル)へと進みました。
結果：接続が完了すると、抵抗器R1_1（10オーム）付近で煙と目に見える焦げが発生しました。さらなる損傷を防ぐため、直ちに電源を遮断し、基板を点検した。
事後分析および損傷分析：
- VBAT_1とGND_1間の短絡：電気的テストにより、VBAT_1とGND_1の間に完全な短絡が発生していることが判明しました。この電源ラインはバランス調整ICに直接接続されているため、内部のシリコン故障を疑いました。
- 抵抗器R1_1：10オームの抵抗器が断線（オープン回路）していることが判明しました。
- CTおよびCBピン：CTピンとCBピンの両方を検査しましたが、これらのピンには物理的または電気的な損傷は検出されませんでした。
- バランス調整抵抗器：外部セルバランス調整抵抗器をすべて点検しました。すべて損傷なく正常な状態です。
- ICの根本原因検証：問題を切り分けるために、バランス調整ICを基板から取り外しました。実装されていないICをテストしたところ、VBATピンとGNDピンの間に恒久的な内部短絡が発生していることが確認された。
NXPサポートへの質問:
- グループ1が個別に電源を入れると構成が問題なく動作するのを考えると、3つのグループすべてが順番に接続されている場合、バランシングIC内でVBATからGNDへの内部故障を引き起こす原因は何でしょうか?
- 未使用ピン(CB15-18からCB14、CT15-18からCT14)をショートさせる終端方式が、マルチチップデイジーチェーンのホットプラグ時に予期せぬ過渡状態やラッチアップ状態を引き起こす可能性はありますか?
- この故障モードを軽減するために、具体的にどのようなホットプラグ保護、TVS調整、または電源投入シーケンスの制約を実装する必要がありますか？
この問題の分析と解決策の提案にご協力ください。
