Zgjidhje për menaxhimin e baterive litium për pajisjet portative

Forfatter: Iflowpower – Fournisseur de centrales électriques portables

Rëndësia e menaxhimit të baterisë ka qenë e vetëkuptueshme. Gjithnjë e më shumë produkte po lëvizin drejt drejtimeve portative, duke përdorur një pavarësi të paparë. Para dhjetëra vitesh, telefoni pa tela ofroi për herë të parë lirinë e ecjes në shtëpi.

Tani, produktet portative të rikarikueshme i bëjnë njerëzit të qëndrojnë në kontakt me familjet e tyre ndërsa njerëzit udhëtojnë. Gjithnjë e më shumë produkte përdorin bateri të rikarikueshme dhe me uljen e vëllimit të produktit, kompleksiteti i këtyre produkteve po përmirësohet vazhdimisht. Vetë bateria e karikimit po ndryshon gjithashtu, prodhuesit e baterive përpiqen të nxjerrin produkte të reja që përshtaten me tregjet që ndryshojnë me shpejtësi.

Tensioni i baterisë shtohet, specifikimi i formës është ndryshuar dhe densiteti i energjisë gjithashtu po rritet. Kuptimi i baterisë nga konsumatorët është gjithashtu i thellë, ata duhet të kenë më fleksibël, orë më të gjata pune, kosto më të ulët dhe siguri më të lartë. Microchip ka punuar shumë për të thjeshtuar dizajnin e sistemit me mikrokontrolluesit PIC për shumë vite.

Aktualisht, Microchip po e përdor këtë teknologji në linjën e produkteve të menaxhimit të baterive për të thjeshtuar dhe menaxhuar më mirë sistemin e karikimit. Metoda Së pari, një sistem tipik i menaxhimit të baterive ndahet në katër module të karikimit, mbrojtjes, matjes së energjisë elektrike dhe sigurisë: 1. Paketa e baterisë e bazuar në baterinë dytësore është e ndryshme nga një paketë baterie dhe bateria dytësore karikohet pas përdorimit.

Në vend që të hidhet si bateri. Llojet dhe algoritmet e karikimit të qarkut të karikimit janë të ndryshme, dhe ato janë të ngarkuara në mënyrë të përshtatshme për lloje specifike kimike të baterive. Pozicioni i karikuesit gjithashtu duhet të zgjidhet siç duhet.

Ngarkuesi është një njësi e pavarur: është ngarkimi i drejtpërdrejtë i konvertuesit ose përmes konvertuesit; karikuesi është i integruar brenda sistemit ose brenda paketës së baterisë; konsiderata të tjera të rëndësishme përfshijnë kohën e karikimit, diapazonin e temperaturës dhe kërkesat e zhurmës. Mikroçipi furnizon një shumëllojshmëri produktesh të menaxhimit të karikimit për karikuesit linearë të paketës së baterive të vetme ose të dyfishta të litiumit/polimer. Zhurma dalëse e karikuesit linear është e ulët, gjë që është shumë e rëndësishme për ata që dërgojnë dhe marrin zë dhe të dhëna.

Projektuar për efikasitet të lartë, kontrollues i karikimit të modalitetit PS200 deri në 1 MHz. Ai përfshin algoritmin për karikimin e baterive të litium-jonit, baterive të nikelit dhe baterive të acidit plumb. Meqenëse dizajni i ngarkuesit të ndërprerësit është më i ndërlikuar, Microchip ka furnizuar mjete softuerike për të udhëhequr projektuesit për të kryer konfigurimin e IC dhe diagramet e qarkut.

Për industrinë standarde të furnizuar me produktin e karikuesit, një zgjidhje tjetër është përdorimi i IC njehsorit të energjisë elektrike me një kontrollues karikimi. PS501 ka një qark të karikimit të pulsit për të kontrolluar hyrjen / daljen universale, i cili mund të arrijë këtë kërkesë. Kjo topologji ofron një zgjidhje shumë kompakte dhe me kosto efektive.

Pjesa e karikimit të sistemit është e ndarë dhe Microchip ka algoritmin e dëshiruar për të optimizuar karikimin, duke përfshirë maksimizimin e kapacitetit të karikimit, shkurtimin e kohës së karikimit dhe i bën klientët të arrijnë kënaqësinë më të mirë. 2. Mbrojtja Kur përdorni një bateri litium-jon/polimer, duhet të sigurohet mbrojtje sepse mbingarkesa ose mbinxehja mund të shkaktojë zjarr ose shpërthim.

Bateritë me acid plumbi ose bateritë e nikelit nuk kanë nevojë të mbrohen, por ato shpesh furnizohen për të mbrojtur qarkun për të parandaluar dëmtimin ose degradimin e baterisë. Qarku kryesor i mbrojtjes është një qark i dedikuar për të zbuluar nëse ka ndodhur një situatë e pasigurt dhe paketa e baterisë është fikur për të parandaluar dëmtimin kur zbulohet një situatë e pasigurt. Qarku i mbrojtjes dytësore parandalon baterinë nga vazhdimi i karikimit dhe/ose shkarkimit nën statusin e pasigurt.

Në rast të një dështimi të qarkut kryesor të mbrojtjes, ai mund të sigurojë mbrojtje rezervë për qarkun dytësor. Përdoruesi mund të shtojë gjithashtu një nivel të ri mbrojtjeje, të tilla si siguresat kimike, dhe siguresat kimike mund të mbyllen përgjithmonë kur mbrojtja e nivelit tjetër dështon. IC i dedikuar i sigurisë zakonisht përdoret për qarkun kryesor të mbrojtjes.

Përsa i përket qarqeve të mbrojtjes dytësore dhe mbrojtjes së stabilitetit, IC-ja e menaxhimit të baterisë është ideale, sepse ato nuk shtojnë kostot e zgjidhjeve. Matësi i energjisë elektrike i MICORCHIP, si PS501 dhe PS810, mund të monitorojë tensionin, tensionin e paketës së baterisë, rrymën dhe temperaturën e secilës bateri. Pini Universal Input / Output (GPIO) ka funksione të fuqishme konfigurimi, konfigurimin dhe rivendosjen e çdo kushti të mundshëm sasior elektrik.

Ky fleksibilitet lejon që njehsori i energjisë elektrike të përmbushë kërkesat shumë komplekse të sigurisë. 3. Sasia e matjes së energjisë elektrike nuk është vetëm për të monitoruar rrymën që rrjedh nga paketa e baterisë.

Matja e saktë e fuqisë duhet të jetë një metodë e sistemit, duke marrë parasysh në mënyrë të plotë mënyrat tipike, mjedisin dhe pritjet e klientëve. Në mënyrë ideale, IC-ja e menaxhimit të baterisë mund t&39;i ofrojë përdoruesit performancë të mirë pune, ndërkohë që i siguron sistemit informacionin e kërkuar në mënyrë që të bëjë zgjedhje inteligjente për të përmirësuar performancën e sistemit. Algoritmet inteligjente të matjes së energjisë elektrike mund të zgjasin kohën e funksionimit të sistemit dhe jetëgjatësinë e baterisë dhe të ofrojnë siguri shtesë duke zbuluar me saktësi ngarkesën e plotë dhe pikën e shkarkimit të plotë.

Ata gjithashtu zbulojnë dhe parandalojnë mosbalancimin dhe mbinxehjen e baterisë. Këto algoritme mund të rregullohen sipas kushteve të sistemit dhe mund të ngadalësojnë plakjen e baterisë. Ata përdorin modelin e konfigurueshëm të sjelljes së baterisë për të siguruar që humbja e shkaktuar nga vetë-shkarkimi dhe karikimi në mënyrë korrekte.

Këto algoritme mund të personalizohen nga klientët në mënyrë që përdoruesit të pranojnë vetëm informacione të lidhura, por mos u shqetësoni për mbylljen aksidentale që mund të çojë në humbje të të dhënave. Matësi i fuqisë i mikroçipit ka funksion të përmirësuar, duke e bërë matjen e energjisë më të besueshme. Mbyllja e aksidenteve të sistemit është një nga gjërat më të pakëndshme kur përdorni pajisje portative, shumica e njerëzve duhet të ndihen njësoj.

Do të zvogëlojë kënaqësinë e klientit dhe do të shkaktojë humbje të konsiderueshme të të dhënave, kohë dhe para. Mbyllja e papritur zakonisht ndodh kur voltazhi i baterisë ka rënë në sistemin mbështetës më poshtë. Kur shtohet ngarkesa, voltazhi i baterisë do të ulet, veçanërisht kur linja e shkarkimit përfundon, shtohet pjerrësia e kurbës së shkarkimit.

Për të parandaluar mbylljen aksidentale, Microchip përdor një algoritëm të bazuar në informacionin e kërkesës për energji kur mbyllet, siç tregohet më poshtë. Matësi i energjisë zgjedh automatikisht pikën e duhur të mbylljes për të siguruar që problemi i mjaftueshëm i energjisë së mbetur të alarmojë dhe t&39;i kursejë të dhënat përdoruesit. Me kalimin e kohës, pikat e mbylljes do të ndryshojnë gjithashtu.

Me plakjen e baterisë, kapaciteti i plotë ulet, ndryshon edhe tensioni i kurbës së shkarkimit. Algoritmi i plakjes mund të rregullojë pikën e mbylljes për të siguruar që energjia të harxhohet me plakjen e baterisë. 4.

Sistemi me paketën e baterive të shkëputshme duhet të përdorë masa sigurie për të parandaluar funksionimin e sistemit nën projektimin e baterisë së paarsyeshme. Nëse sistemi miraton qeliza kimike të paorganizuara, mbivendosja e tepërt ose mbivendosja mund të shkaktojë gjendje të pasigurta. Nëse nuk përdorni qeliza kimike në gjendje të qëndrueshme në përputhje me kërkesat e prodhuesit, kjo mund të rezultojë në ulje të performancës dhe shkurtim të jetëgjatësisë.

Aktualisht përdoret pengesa e thjeshtë mekanike aktuale, si një specifikim i formës ose lidhës unik, dhe një shenjë e leximit të shenjës nga bateria. Por për fat të keq, këto masa sigurie thyhen lehtësisht. Përdoruesit dëshirojnë vërtet një zgjidhje fleksibël të nivelit të sistemit që garanton sigurinë e përdoruesit, përmirëson performancën e sistemit dhe siguron besueshmëri afatgjatë.

Mikroçipi ofron një zgjidhje të mirë për verifikimin e baterisë, KeeloQ°Algoritmi i enkriptimit, ky algoritëm kodimi i ngjeshur 64-bit mund të sigurojë harduerin e algoritmit KEELOQ për aplikacione të ndryshme të ofruara nga industria, hosti dhe pajisjet periferike. Sot, algoritmi KeeloQ është aplikuar në sisteme të ndryshme sigurie, të tilla si sistemet kryesore të kontrollit të aksesit (aplikacione të rëndësishme në industrinë e automobilave). Kur përdorni teknologjinë KeeloQ për verifikimin e baterisë, sistemi është një host dhe bateria është periferike.

Sistemi ruan kodin e prodhuesit dhe një gjenerues të numrave të rastësishëm. Kur bateria është bërë, një numër serial dhe çelës unik gjenerohen dhe ruhen në memorie dhe nuk do të ndryshohen. Kur bateria është e lidhur me sistemin, sistemi kërkon një numër serial dhe dërgon një kampion 32-bit.

Bateria do të japë numrin serial përkatës dhe do të japë një përgjigje 32-bit. Për shkak të një shumëllojshmërie të gjerë të sistemeve të menaxhimit të baterive, Microchip përdor teknologjinë KeelOQ në produktet e tij të menaxhimit të baterive dhe shumë mikrokontrollues PIC. Kur përdorni kohën e energjisë së mikroçipit në paketën e baterisë, nuk ka nevojë për pajisje shtesë për të funksionuar sigurinë e sistemit.

Nëse nuk ka matës të energjisë në paketën e baterisë, mund të përdorni mikrokontrolluesin PIC si një pajisje periferike KeeloQ. Hardueri pritës që mbështet teknologjinë KeeloQ përfshin procesorë, sasi elektrike dhe karikues. .