2S, 5S serijos ličio jonų elementų įkroviklis, naudojant BQ7718

Išbandykite Mūsų Instrumentą, Kaip Pašalinti Problemas





Šis BQ7718 serijos 2S – 5S serijos ličio jonų elementų įkroviklis skirtas atskirai stebėti kiekvienos ličio jonų elementų įtampą, atsižvelgiant į viduje nustatytą atskaitos lygį.

Kai tik kuri nors elemento įtampa yra linkusi viršyti atskaitos lygį, ji įjungia vidinį uždelsimo laikmatį. Šis uždelsimo laikmatis palaukia kelias sekundes ir tada įjungia IC išvesties kaištį.



IC išvestis pašalina įėjimo tiekimą, kad elemento įtampa būtų greitai apribota.

Šioje diagramoje parodyta pagrindinė konfigūracija naudojant 5S arba 5 serijos ličio jonų elementų paketą:



Maitinimas gali būti gaunamas iš saulės kolektoriaus valdiklio.

Kai tik kuri nors iš serijos elementų pasiekia per didelę įtampą, pirmiausia įsijungia uždelsimo laikmatis ir kurį laiką palaukia, o tada galiausiai įjungiamas OUT kaištis, kad būtų nutrauktas tiekimas.

Pakartotinis OUTPUT ON / OFF perjungimas leidžia kitoms ląstelėms tęsti įkrovimo procesą ir tuo pačiu metu visiškai įkrautų serijų elementus neleidžia per daug įkrauti.

Serijos ličio jonų baterijų apsauga nuo viršįtampio

Įkraunamos baterijos paprastai naudojamos elektros energijai kaupti ir naudoti tą energiją pagal poreikį.

Pagrindiniai su baterijomis valdomų sistemų iššūkiai yra per didelis įtampa ir perkaitimas.

Ličio jonų baterijos tampa perspektyvia elektronikos pramonės kandidatė ir pakeičia nikelio pagrindu įkraunamas baterijas.

Ličio jonų įkraunamos baterijos per pastaruosius kelerius metus išpopuliarėjo dėl to, kad jas plačiai naudoja elektriniuose paspirtukuose, elektroniniuose dviračiuose, bepiločiuose orlaiviuose ir elektrinėse transporto priemonėse (EV).

Patrauklios ir unikalios ličio jonų baterijų savybės yra šios:

  • Didelis energijos tankis
  • Didelė išėjimo galia
  • Didelė elementų įtampa (palyginti su nikelio baterijomis)
  • Mažas savaiminio išsikrovimo greitis (1: 4, palyginti su nikelio technologija)

Nepaisant daugelio pranašumų, palyginti su nikelio baterijomis, ličio jonų akumuliatoriai yra mažiau tolerantiški, o per dideli įkrovimai sumažina jų gyvavimo ciklą.

Per didelis įtampa ir per didelis įkrovimas gali sukelti perkaitimą, didelį vidinį atsparumą, mažą energijos kaupimą ar net sprogimą.

Norint gauti maksimalią naudą ir pailginti ličio jonų baterijų gyvavimo ciklą, reikia išspręsti perkrovimo problemą.

Baterijų saugumui ir apsaugai apsaugos grandinės turi būti tinkamai suprojektuotos ir integruotos su baterijomis.

Perkrovos ir apsauga nuo trumpojo jungimo taip pat yra gyvybiškai svarbus veiksnys norint pailginti akumuliatorių sistemos tarnavimo laiką.

Pagrindiniai bruožai:

Norėdami kovoti su visais aukščiau minėtais iššūkiais, ekspertai rekomendavo BQ7718 IC pagrįstą ličio jonų elementų apsaugos grandinę.

„BQ7718“ gaminių asortimentas ne tik stebi akumuliatorių įkrovimo sistemos viršįtampį, bet ir apsaugo akumuliatorių nuo viršįtampio.

Kadangi akumuliatorių paketą sudaro daugybė elementų arba jų skaičius, kiekvieno elemento apsaugą užtikrino BQ7718xy grandinės.

„BQ7718“ programa gali lanksčiai stebėti ir valdyti 2 ir 5 serijų elementų ličio jonų baterijas.

Apsauga nuo perkrovos ir trumpojo jungimo taip pat yra su vidiniu uždelsimo laikmačiu, kad būtų galima greitai apsaugoti akumuliatoriaus elementus.

„BQ7718“ suteikia kliento testavimo modulį ir suteikia galimybę nepriklausomai stebėti kiekvieną elementą, kad būtų užtikrinta apsauga nuo per didelės įtampos.

Kliento bandymo režimu bandymo laikas gali būti sutrumpintas tikrinant ir patikrinant viršįtampio laikmačio parametrą integruojant į akumuliatorių.

Norėdami įjungti bandymo režimą ir uždelsimo laikmačio konfigūraciją, žiūrėkite duomenų lapą.

Jo dydis yra mažas (QFN 3 mm x 4 mm, MSOP 3 mm x 5 mm) ir pakankamai ekonomiškas, kad būtų lengvai įdėtas į akumuliatorių.

Be to, BQ7718 darbinė įtampa ir srovės suvartojimas yra per maži (Mažas energijos suvartojimas ICC ≈ 1 µA), todėl jis gali būti mažesnis nei būdingas savaime išsikraunančios bet kurios gerai suprojektuotos ličio jonų baterijos greitis.

Taip pat yra nustatyta permokos riba, kuri leidžia visiškai įkrauti ir neleidžia perkainoti. Jis turi didelę ± 10 mV tikslumo apsaugą nuo viršįtampio.

Apsaugos nuo viršįtampio ribą galima pasirinkti iš katalogo (svyruoja nuo 4.200 iki 4.300 voltų), atsižvelgiant į akumuliatoriaus bloko poreikį.

Jei pasirinkta riba yra per aukšta, baterija gali būti pažeista, todėl tiksliai pasirinkite slenkstį pagal grandinės poreikį.

Gamintojo teigimu, taip pat svarbu atkreipti dėmesį į tai, kad nuotėkio srovės įėjimas į elementą yra mažesnis nei 100 nA.

Įkrovos išlyginimas kiekvienoje ląstelėje yra privalomas norint kaupti maksimalų energijos kiekį. Kiekviena ląstelė turėtų būti įkrauta vienodai.

Kiekvienas elemento įkrovimo disbalansas dėl gamybos defekto ar dažno įkrovimo, iškrovimo gali sutrumpinti akumuliatoriaus veikimo laiką.

Kaip jau minėjome, BQ7718xy kiekviena ląstelė yra stebima atskirai, todėl galima pašalinti ląstelių disbalanso įkrovimo problemą.

Kiekvienos ląstelės BQ7718xy nuolat stebi tikrąją įtampą ir apsaugos etaloninę įtampą. Bet koks ląstelių disbalanso ar nevienodo įkrovimo (sukonfigūruoto OV uždelsimo laikas) nustatymas įjungia laikmačio grandinę.

Pasibaigus laikmačio grandinei, įjungiama įkrovimo būsena. Įprastas įkrovimo režimas buvo įjungtas, kai įtampa nukrenta žemiau nustatytų verčių.

Gamintojas rekomendavo pajusti kiekvienos elemento įėjimo įtampą, kad būtų reikalingas triukšmo filtravimui ir stabiliam įtampos stebėjimui reikalingas visoje ląstelėje esantis rezistorius ir kondensatorius.

Funkcinė BQ7718xy temperatūra svyruoja nuo -10 ° C iki 110 ° C, viršijus šias ribas, prietaisai gali būti visam laikui sugadinti.

Ilgalaikis maksimalių ribų veikimas bet kokiomis sąlygomis gali pakeisti sistemos funkcionalumą ir gali pakenkti patikimumui.

Norint išvengti patikimumo problemos, rekomenduojama, kad prietaisai ilgesnį laiką nebūtų veikiami blogiausių ar didžiausių ribinių sąlygų.

PIN funkcijos:

„BQ7718xy“ yra du įprasti konfigūracijos paketai, tokie kaip DPJ ir DGK (abu po 8 kaiščius), kaip parodyta žemiau esančiame paveikslėlyje.

VDD yra maitinimo šaltinis (30 V maks., O rekomenduojama 25 V), o VSS yra atskaitos žemė arba neigiamas gnybtas.

Nuoseklus rezistorius turi prisijungti prie VDD, kad apribotų srovę, o kondensatorius turėtų būti prijungtas prie VSS kaiščio, kad filtruotų triukšmą.

Nuo V1 iki V5 kaiščiai naudojami jutimo įėjimo įtampai atitinkamai nuo 1 iki 5 elementų. Išvesties kaištis naudojamas viršįtampio (įtampos diapazonas nuo -0,3 iki 30) gedimo signalui akumuliatoriuje.

Grandinės konfigūracijos

Žemiau pateiktame paveikslėlyje parodytas paprastas būdas apsaugoti 3,4 arba 5 serijos ličio jonų baterijas.

Kuriant akumuliatoriaus bloko apsaugos nuo viršįtampio grandines, reikia laikytis gamintojo rekomendacijų.

Bet kokie duomenų lape nurodytų diapazonų pakeitimai gali turėti įtakos elemento įtampos matavimo tikslumui. Įrenginio kalibravimas buvo atliktas naudojant reikšmę = 1 kΩ, prietaiso tikslumą galima pakeisti, jei kalibravimui naudojama kita reikšmė.

BQ7718 taikymo grandinė:

Elektroninės grandinės, skirtos viršįtampio stebėjimui ir apsaugai, krūvio išlyginimui aukštoje temperatūroje su vidiniu uždelsimo laikmačiu, gali būti suprojektuotos naudojant BQ7718xy.

Ličio jonų akumuliatorių, naudojamų rankiniuose elektriniuose įrankiuose / sodo įrankiuose, elektriniuose dviračiuose / paspirtukuose ir belaidėse namų apyvokos priemonėse, tokiose kaip dulkių siurblys, apsaugoti.

Santrauka:

Žemiau esančiame paveikslėlyje pateikta informacija trumpai pateikia funkcines IC ir jo taikymo detales.

Nuorodos:

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/bq7718.pdf

Affanni, A., Bellini, A., Franceschini, G., Guglielmi, P. ir Tassoni, C. (2005). Naujos kartos elektrinių transporto priemonių akumuliatorių pasirinkimas ir valdymas. IEEE sandoriai dėl pramoninės elektronikos , 52 (5), 1343-1349.




Pora: 5 skaitmenų dažnio skaitiklio grandinė Kitas: Ultragarsinė priešgaisrinė signalizacija, naudojant oro turbulencijos aptikimą