راه حل مدیریت باتری لیتیومی برای تجهیزات قابل حمل

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Portable Power Station Supplier

اهمیت مدیریت باتری بدیهی است. محصولات بیشتر و بیشتری با استفاده از یک استقلال بی سابقه به سمت مسیرهای قابل حمل حرکت می کنند. قبل از ده ها سال پیش، تلفن بی سیم برای اولین بار آزادی راه رفتن در خانه را فراهم کرد.

در حال حاضر، محصولات قابل شارژ قابل حمل باعث می شود مردم در هنگام سفر با خانواده خود در تماس باشند. محصولات بیشتر و بیشتری از باتری های قابل شارژ استفاده می کنند و با کاهش حجم محصول، پیچیدگی این محصولات به طور مداوم در حال بهبود است. خود باتری شارژ نیز در حال تغییر است، تولید کنندگان باتری تلاش می کنند محصولات جدیدی را عرضه کنند که با بازارهای به سرعت در حال تغییر سازگار شوند.

ولتاژ باتری اضافه می شود، مشخصات شکل تغییر می کند، و چگالی انرژی نیز در حال بالا رفتن است. درک مصرف کنندگان از باتری نیز عمیقاً عمیق است، آنها باید انعطاف پذیرتر، ساعات کاری طولانی تر، هزینه کمتر و امنیت بالاتری داشته باشند. Microchip سال‌هاست که برای ساده‌سازی طراحی سیستم با میکروکنترلرهای PIC سخت کار می‌کند.

در حال حاضر، Microchip از این فناوری در خط تولید مدیریت باتری برای ساده سازی و مدیریت بهتر سیستم شارژ استفاده می کند. روش اول، یک سیستم مدیریت باتری معمولی به چهار ماژول شارژ، حفاظت، اندازه گیری برق و ایمنی تقسیم می شود: 1. بسته باتری مبتنی بر باتری ثانویه با بسته باتری متفاوت است و بسته باتری ثانویه پس از استفاده شارژ می شود.

به جای اینکه مثل باتری دور ریخته شود. انواع و الگوریتم های شارژ مدار شارژ متنوع است و برای انواع شیمیایی خاص باتری ها به طور مناسب شارژ می شوند. موقعیت شارژر نیز باید به درستی انتخاب شود.

شارژر یک واحد مستقل است: شارژ مستقیم مبدل یا از طریق مبدل است. شارژر درون سیستم یا درون بسته باتری یکپارچه شده است. سایر ملاحظات مهم شامل زمان شارژ، محدوده دما و نویز مورد نیاز است. میکروچیپ انواع محصولات مدیریت شارژ را برای شارژرهای خطی بسته باتری لیتیوم یون / پلیمر تک یا دوتایی عرضه می کند. صدای خروجی شارژر خطی کم است که برای کسانی که صدا و دیتا ارسال و دریافت می کنند بسیار مهم است.

طراحی شده برای بازده بالا، کنترل کننده شارژ حالت سوئیچ PS200 تا فرکانس 1 مگاهرتز. این شامل الگوریتم برای شارژ باتری های لیتیوم یون، باتری های نیکل و باتری های سرب اسید می باشد. از آنجایی که طراحی شارژر سوئیچ پیچیده تر است، Microchip ابزارهای نرم افزاری را برای راهنمایی طراحان برای انجام پیکربندی IC و نمودارهای مدار ارائه کرده است.

برای صنعت استاندارد عرضه شده به محصول شارژر، راه حل دیگر استفاده از آی سی کنتور برق با کنترل کننده شارژ است. PS501 دارای یک مدار شارژ پالس برای کنترل ورودی / خروجی جهانی است که می تواند این نیاز را محقق کند. این توپولوژی یک راه حل بسیار فشرده و مقرون به صرفه را ارائه می دهد.

بخش شارژ سیستم جدا شده است و Microchip الگوریتم مورد نظر را برای بهینه سازی شارژ، از جمله به حداکثر رساندن ظرفیت شارژ، کوتاه کردن زمان شارژ، و باعث می شود مشتریان به بهترین وجه رضایت داشته باشند، دارد. 2. حفاظت هنگام استفاده از باتری لیتیوم یونی / پلیمری، حفاظت باید ارائه شود زیرا شارژ بیش از حد یا گرم شدن بیش از حد می تواند باعث آتش سوزی یا انفجار شود.

باتری های سرب اسید یا باتری های نیکل نیازی به محافظت ندارند، اما اغلب برای محافظت از مدار عرضه می شوند تا از آسیب یا تخریب باتری جلوگیری کنند. مدار حفاظتی اصلی یک مدار اختصاصی است تا تشخیص دهد که آیا یک موقعیت ناامن رخ داده است یا خیر و بسته باتری برای جلوگیری از آسیب در هنگام تشخیص وضعیت ناامن خاموش می شود. مدار حفاظت ثانویه از ادامه شارژ و/یا تخلیه باتری در وضعیت ناامن جلوگیری می کند.

در صورت خرابی مدار حفاظت اصلی، می تواند حفاظت پشتیبان را برای مدار ثانویه تامین کند. کاربر همچنین می تواند سطح جدیدی از حفاظت مانند فیوزهای شیمیایی را اضافه کند و فیوزهای شیمیایی را می توان به طور دائم در صورت از کار افتادن حفاظت سطح دیگر بسته کرد. IC امنیتی اختصاصی معمولاً برای مدارهای حفاظتی اصلی استفاده می شود.

با توجه به مدارهای حفاظت ثانویه و حفاظت از پایداری، آی سی مدیریت باتری ایده آل است، زیرا هزینه راه حل ها را اضافه نمی کند. کنتور برق MICORCHIP مانند PS501 و PS810 می تواند ولتاژ، ولتاژ بسته باتری، جریان و دمای هر باتری را کنترل کند. پین ورودی/خروجی جهانی (GPIO) عملکردهای پیکربندی قدرتمندی دارد، هر گونه شرایط کمی الکتریکی ممکن را تنظیم و بازنشانی می کند.

این انعطاف به کنتور برق اجازه می دهد تا الزامات ایمنی بسیار پیچیده را برآورده کند. 3. میزان اندازه گیری برق فقط برای نظارت بر جریان خروجی از بسته باتری نیست.

اندازه گیری دقیق توان باید یک روش سیستمی باشد، به طور جامع روش های معمول، محیط و انتظارات مشتری را در نظر بگیرید. در حالت ایده آل، آی سی مدیریت باتری می تواند عملکرد خوبی را به کاربر ارائه دهد، در حالی که اطلاعات مورد نیاز را به سیستم ارائه می دهد تا انتخاب هوشمندانه ای برای بهبود عملکرد سیستم انجام دهد. الگوریتم های هوشمند اندازه گیری برق می توانند زمان کارکرد سیستم و عمر باتری را افزایش دهند و با تشخیص دقیق شارژ کامل و نقطه تخلیه کامل، امنیت بیشتری را تامین کنند.

آنها همچنین عدم تعادل باتری و داغ شدن بیش از حد را تشخیص داده و از آن جلوگیری می کنند. این الگوریتم ها را می توان با توجه به شرایط سیستم تنظیم کرد و می تواند پیری باتری را کاهش دهد. آنها از مدل قابل تنظیم رفتار باتری استفاده می کنند تا اطمینان حاصل کنند که اتلاف ناشی از خود تخلیه و شارژ صحیح است.

این الگوریتم‌ها را می‌توان توسط مشتریان سفارشی کرد تا کاربران فقط اطلاعات مرتبط را بپذیرند، اما نگران خاموش شدن تصادفی که می‌تواند منجر به از دست رفتن داده‌ها شود، نباشند. قدرت سنج ریزتراشه عملکرد بهتری دارد و اندازه گیری توان را قابل اطمینان تر می کند. خاموش شدن تصادف سیستم یکی از ناخوشایندترین چیزها هنگام استفاده از دستگاه های قابل حمل است، اکثر مردم باید همین احساس را داشته باشند.

این باعث کاهش رضایت مشتری می شود و باعث از دست دادن قابل توجه داده ها و زمان و هزینه می شود. خاموش شدن غیرمنتظره معمولاً زمانی رخ می دهد که ولتاژ باتری به سیستم پشتیبانی زیر کاهش یابد. هنگامی که بار اضافه می شود، ولتاژ باتری کاهش می یابد، به خصوص زمانی که خط تخلیه به پایان می رسد، شیب منحنی تخلیه اضافه می شود.

برای جلوگیری از خاموش شدن تصادفی، Microchip از الگوریتمی بر اساس اطلاعات تقاضای انرژی در هنگام خاموش شدن استفاده می کند، همانطور که در زیر نشان داده شده است. قدرت سنج به طور خودکار نقطه خاموش شدن مناسب را انتخاب می کند تا اطمینان حاصل شود که مشکلات انرژی باقیمانده کافی هشدار داده و داده ها را برای کاربر ذخیره می کند. با گذشت زمان، نقاط خاموش شدن نیز تغییر خواهند کرد.

با پیر شدن باتری، ظرفیت کامل کاهش می یابد، ولتاژ منحنی دشارژ نیز تغییر می کند. الگوریتم پیری می تواند نقطه خاموشی را تنظیم کند تا اطمینان حاصل شود که انرژی با پیر شدن باتری هدر می رود. 4.

سیستم دارای بسته باتری قابل جدا شدن باید از اقدامات ایمنی برای جلوگیری از کارکرد سیستم تحت طراحی باتری غیر منطقی استفاده کند. اگر سیستم سلول های شیمیایی غیر سازمان یافته را بپذیرد، بیش از حد یا همپوشانی ممکن است باعث ایجاد حالت های ناایمن شود. اگر از سلول های شیمیایی حالت پایدار مطابق با الزامات سازنده استفاده نکنید، ممکن است منجر به کاهش عملکرد و کاهش عمر شود.

مانع مکانیکی ساده فعلی در حال حاضر استفاده می شود، مانند مشخصات شکل منحصر به فرد یا اتصال دهنده، و علامت خواندن علامت از باتری. اما متاسفانه این تدابیر امنیتی به راحتی شکسته می شوند. کاربران واقعاً می خواهند یک راه حل انعطاف پذیر در سطح سیستم باشد که امنیت کاربر را تضمین کند، عملکرد سیستم را بهبود بخشد و قابلیت اطمینان طولانی مدت را تامین کند.

ریزتراشه راه حل خوبی برای تأیید باتری، KeeloQ ارائه می دهد°الگوریتم رمزگذاری، این الگوریتم رمزگذاری فشرده 64 بیتی می‌تواند سخت‌افزار الگوریتم KEELOQ را برای برنامه‌های مختلف ارائه شده توسط صنعت، میزبان و تجهیزات جانبی فراهم کند. امروزه الگوریتم KeeloQ برای سیستم های ایمنی مختلف مانند سیستم های کنترل دسترسی کلیدی (کاربردهای مهم در صنعت خودرو) به کار گرفته شده است. هنگام استفاده از فناوری KeeloQ برای تأیید باتری، سیستم میزبان است و باتری جانبی است.

این سیستم کد سازنده و یک تولید کننده اعداد تصادفی را ذخیره می کند. هنگامی که باتری ساخته می شود، یک شماره سریال و کلید منحصر به فرد تولید و در حافظه ذخیره می شود و تغییر نخواهد کرد. هنگامی که باتری به سیستم متصل می شود، سیستم یک شماره سریال درخواست می کند و یک قهرمان 32 بیتی ارسال می کند.

باتری شماره سریال مربوطه را تامین می کند و یک پاسخ 32 بیتی می دهد. با توجه به طیف گسترده ای از سیستم های مدیریت باتری، Microchip از فناوری KeelOQ در محصولات مدیریت باتری و بسیاری از میکروکنترلرهای PIC استفاده می کند. هنگام استفاده از زمان‌بندی انرژی ریزتراشه در بسته باتری، نیازی به سخت‌افزار اضافی برای ایجاد عملکرد امنیتی سیستم نیست.

اگر در بسته باتری دستگاه اندازه گیری برق وجود ندارد، می توانید از میکروکنترلر PIC به عنوان سخت افزار جانبی KeeloQ استفاده کنید. سخت افزار میزبانی که از فناوری KeeloQ پشتیبانی می کند شامل پردازنده ها، مقادیر الکتریکی و شارژرها است. .