Портативті жабдыққа арналған литий батареяларын басқару шешімі

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - პორტატული ელექტროსადგურის მიმწოდებელი

Батареяны басқарудың маңыздылығы өзінен-өзі түсінікті болды. Бұрын-соңды болмаған тәуелсіздікті пайдалана отырып, көбірек өнімдер портативті бағыттарға қарай жылжуда. Осыдан оншақты жыл бұрын сымсыз телефон алғаш рет үйде серуендеу еркіндігін қамтамасыз етті.

Енді портативті қайта зарядталатын өнімдер адамдар саяхаттау кезінде отбасыларымен байланыста болуға мүмкіндік береді. Көбірек өнімдер қайта зарядталатын батареяларды пайдаланады және өнім көлемінің азаюымен бұл өнімдердің күрделілігі үнемі жақсарып келеді. Зарядтау батареясының өзі де өзгереді, аккумулятор өндірушілері тез өзгеретін нарықтарға бейімделетін жаңа өнімдерді шығаруға тырысады.

Батарея кернеуі қосылды, пішін спецификациясы өзгертілді және энергия тығыздығы да жоғарылайды. Тұтынушылардың аккумулятор туралы түсінігі де терең, оларда икемді, ұзағырақ жұмыс уақыты, төмен баға және жоғары қауіпсіздік болуы керек. Microchip көптеген жылдар бойы PIC микроконтроллерлерімен жүйелік дизайнды жеңілдету үшін көп жұмыс істейді.

Қазіргі уақытта Microchip бұл технологияны зарядтау жүйесін жеңілдету және жақсырақ басқару үшін аккумуляторды басқару өнім желісінде пайдалануда. Бірінші әдіс, батареяны басқарудың әдеттегі жүйесі зарядтау, қорғау, электр қуатын өлшеу және қауіпсіздіктің төрт модуліне бөлінеді: 1. Қосымша батареяға негізделген аккумулятор жинағы батарея жинағынан ерекшеленеді және қосымша батарея жинағы пайдаланғаннан кейін зарядталады.

Батарея сияқты лақтырудың орнына. Зарядтау тізбегінің түрлері мен зарядтау алгоритмдері әртүрлі және олар аккумуляторлардың нақты химиялық түрлеріне сәйкес зарядталады. Зарядтағыштың орны да дұрыс таңдалуы керек.

Зарядтау құрылғысы дербес блок болып табылады: түрлендіргіштің тікелей заряды немесе түрлендіргіш арқылы; зарядтағыш жүйеде немесе аккумулятор жинағында біріктірілген; басқа маңызды мәселелерге зарядтау уақыты, температура диапазоны және шу талаптары жатады. Microchip бір немесе қос литий-ионды/полимерлі аккумуляторлар топтамасының желілік зарядтағыштары үшін зарядтауды басқарудың әртүрлі өнімдерін ұсынады. Сызықтық зарядтағыштың шығыс шуы төмен, бұл дауыс пен деректерді жіберетін және қабылдайтындар үшін өте маңызды.

Жоғары тиімділікке арналған, PS200 қосқыш режимі 1 МГц-ке дейінгі зарядтау контроллері. Ол литий-ионды аккумуляторларды, никельді аккумуляторларды және қорғасын-қышқылды аккумуляторларды зарядтау алгоритмін қамтиды. Коммутаторды зарядтау құрылғысының дизайны күрделірек болғандықтан, Microchip дизайнерлерге IC конфигурациясын және схемаларды орындауға нұсқау беретін бағдарламалық құралдарды қамтамасыз етті.

Зарядтау құрылғысына жеткізілетін стандартты өнеркәсіп үшін тағы бір шешім зарядтау контроллері бар IC электр есептегішін пайдалану болып табылады. PS501 осы талапқа қол жеткізе алатын әмбебап кіріс/шығысты басқаруға арналған импульстік зарядтау тізбегі бар. Бұл топология өте ықшам және үнемді шешімді ұсынады.

Жүйенің зарядтау бөлігі бөлінген және Microchip-те зарядтауды оңтайландыру үшін қажетті алгоритм бар, соның ішінде зарядтау сыйымдылығын арттыру, зарядтау уақытын қысқарту және тұтынушылардың ең жақсы қанағаттануын қамтамасыз етеді. 2. Қорғау Литий-ионды/полимерлі батареяны пайдаланған кезде қорғаныс қамтамасыз етілуі керек, себебі шамадан тыс зарядтау немесе қызып кету өрт немесе жарылыс тудыруы мүмкін.

Қорғасын-қышқылды аккумуляторларды немесе никельді аккумуляторларды қорғаудың қажеті жоқ, бірақ олар көбінесе батареяның зақымдалуын немесе тозуын болдырмау үшін схемаларды қорғау үшін жеткізіледі. Негізгі қорғаныс тізбегі қауіпті жағдайдың орын алғанын және қауіпті жағдайды анықтаған кезде зақымдануды болдырмау үшін батарея жинағының өшірілгенін анықтауға арналған арнайы схема болып табылады. Екінші қорғаныс тізбегі батареяның қауіпті күйде зарядталуын және/немесе зарядсыздануын болдырмайды.

Негізгі қорғаныс тізбегі істен шыққан жағдайда, ол қайталама тізбекті резервтік қорғаныспен қамтамасыз ете алады. Сондай-ақ пайдаланушы химиялық сақтандырғыштар сияқты қорғаныстың жаңа деңгейін қоса алады және басқа деңгейдегі қорғаныс сәтсіз болғанда химиялық сақтандырғыштар біржола жабылуы мүмкін. Арнайы қауіпсіздік IC әдетте негізгі қорғаныс схемасы үшін пайдаланылады.

Екінші қорғаныс және тұрақтылықты қорғау схемаларына келетін болсақ, батареяны басқару IC өте қолайлы, өйткені олар шешімдердің құнын қоспайды. MICORCHIP-тің PS501 және PS810 сияқты электр есептегіші әрбір батареяның кернеуін, батарея жинағындағы кернеуді, ток пен температураны бақылай алады. Әмбебап кіріс/шығыс (GPIO) істікшелі кез келген ықтимал электрлік сандық жағдайларды орнату және қалпына келтіру үшін қуатты конфигурациялау функцияларына ие.

Бұл икемділік электр есептегішіне өте күрделі қауіпсіздік талаптарына жауап беруге мүмкіндік береді. 3. Электр энергиясын есепке алудың мөлшері тек аккумулятор қорабынан ағып жатқан токты бақылау үшін ғана емес.

Қуатты дәл өлшеу жүйелік әдіс болуы керек, типтік әдістерді, қоршаған ортаны және тұтынушылардың күтулерін жан-жақты қарастырады. Ең дұрысы, аккумуляторды басқару IC пайдаланушыға жақсы жұмыс өнімділігін қамтамасыз ете алады, сонымен бірге жүйе жұмысын жақсарту үшін ақылды таңдау жасау үшін жүйеге қажетті ақпаратты береді. Электр қуатын есептеудің интеллектуалды алгоритмдері жүйенің жұмыс істеу уақытын және батареяның қызмет ету мерзімін ұзартады және толық заряд пен толық разряд нүктесін дәл анықтау арқылы қосымша қауіпсіздікті қамтамасыз етеді.

Олар сондай-ақ батареяның теңгерімсіздігі мен қызып кетуін анықтайды және алдын алады. Бұл алгоритмдерді жүйе жағдайларына сәйкес реттеуге болады және батареяның қартаюын бәсеңдетуі мүмкін. Өздігінен зарядсыздану және зарядтаудан болатын шығынның дұрыстығына көз жеткізу үшін олар батарея әрекетінің конфигурацияланатын үлгісін пайдаланады.

Бұл алгоритмдерді тұтынушылар тек қатысты ақпаратты қабылдайтындай етіп реттей алады, бірақ деректердің жоғалуына әкелуі мүмкін кездейсоқ өшіру туралы алаңдамаңыз. Микрочиптің қуат өлшегішінің функциясы жақсарып, қуатты өлшеуді сенімдірек етеді. Жүйенің апатты түрде өшірілуі портативті құрылғыларды пайдалану кезіндегі ең жағымсыз нәрселердің бірі болып табылады, көптеген адамдар осылай сезінуі керек.

Бұл тұтынушылардың қанағаттануын төмендетеді және айтарлықтай деректер мен уақыт пен ақшаның жоғалуына әкеледі. Күтпеген өшіру әдетте батарея кернеуі төмендегі қолдау жүйесіне түскенде орын алады. Жүктеме қосылған кезде, батарея кернеуі төмендейді, әсіресе разряд сызығы аяқталса, разряд қисығының еңісі қосылады.

Кездейсоқ өшірудің алдын алу үшін Microchip төменде көрсетілгендей, өшіру кезінде қуат сұранысы ақпаратына негізделген алгоритмді пайдаланады. Қуат өлшегіш жеткілікті қалдық энергия мәселелерін ескерту және пайдаланушыға деректерді сақтау үшін сәйкес өшіру нүктесін автоматты түрде таңдайды. Уақыт өте келе өшіру нүктелері де өзгереді.

Батареяның қартаюымен толық сыйымдылық төмендейді, разряд қисығының кернеуі де өзгереді. Қартаю алгоритмі батареяның ескіруімен энергияның босқа кететінін қамтамасыз ету үшін өшіру нүктесін реттей алады. 4.

Алынбалы батарея жинағы бар жүйе жүйенің негізсіз аккумуляторлық дизайнмен жұмыс істеуіне жол бермеу үшін қауіпсіздік шараларын қолдануы керек. Жүйе ұйымдаспаған химиялық жасушаларды қабылдаса, шамадан тыс немесе қабаттасуы қауіпті күйлерді тудыруы мүмкін. Өндірушінің талаптарына сәйкес тұрақты күйдегі химиялық элементтерді пайдаланбасаңыз, бұл өнімділіктің төмендеуіне және қызмет ету мерзімінің қысқаруына әкелуі мүмкін.

Ағымдағы қарапайым механикалық тосқауыл қазіргі уақытта пайдаланылады, мысалы, бірегей пішін спецификациясы немесе қосқыш және батареядан белгіні оқу белгісі. Бірақ, өкінішке орай, бұл қауіпсіздік шаралары оңай бұзылады. Пайдаланушылар шынымен де пайдаланушы қауіпсіздігін қамтамасыз ететін, жүйе өнімділігін жақсартатын және ұзақ мерзімді сенімділікті қамтамасыз ететін икемді жүйе деңгейіндегі шешімді қалайды.

Микрочип батареяны тексеру үшін жақсы шешім ұсынады, KeeloQ°Шифрлау алгоритмі, бұл қысылған 64-бит кодтау алгоритмі сала, хост және перифериялық құрылғылармен қамтамасыз етілген әртүрлі қолданбалар үшін KEELOQ алгоритмінің аппараттық қамтамасыз етуі мүмкін. Бүгінгі күні KeeloQ алгоритмі негізгі қол жеткізуді басқару жүйелері (автомобиль өнеркәсібіндегі маңызды қолданбалар) сияқты әртүрлі қауіпсіздік жүйелеріне қолданылды. Батареяны тексеру үшін KeeloQ технологиясын пайдаланған кезде жүйе хост, ал батарея перифериялық болып табылады.

Жүйе өндіруші кодын және кездейсоқ сандар генераторын сақтайды. Батарея жасалған кезде бірегей сериялық нөмір мен кілт жасалады және жадта сақталады және өзгертілмейді. Батарея жүйеге қосылған кезде жүйе сериялық нөмірді сұрайды және 32 биттік чемпионды жібереді.

Батарея сәйкес сериялық нөмірді береді және 32 биттік жауап береді. Аккумуляторды басқару жүйелерінің алуан түрлілігіне байланысты Microchip аккумуляторды басқару өнімдерінде және көптеген PIC микроконтроллерлерінде KeelOQ технологиясын пайдаланады. Батарея жинағында Microchip қуат уақытын пайдаланған кезде жүйе қауіпсіздік функциясын жасау үшін қосымша жабдық қажет емес.

Батарея жинағында қуат есептегіші болмаса, KeeloQ перифериялық жабдық ретінде PIC микроконтроллерін пайдалануға болады. KeeloQ технологиясын қолдайтын негізгі аппараттық құрал процессорларды, электрлік шамаларды және зарядтағыштарды қамтиды. .