Litiumbatterihanteringslösning för bärbar utrustning

Awdur: Iflowpower - Proveedor de centrales eléctricas portátiles

Vikten av batterihantering har varit självklar. Fler och fler produkter går mot bärbara riktningar, med ett aldrig tidigare skådat oberoende. För tiotals år sedan gav den trådlösa telefonen först friheten att gå i hemmet.

Nu gör bärbara uppladdningsbara produkter människor att hålla kontakt med sina familjer medan människor reser. Fler och fler produkter använder laddningsbara batterier, och med minskningen av produktvolymen förbättras komplexiteten hos dessa produkter ständigt. Själva laddbatteriet förändras också, batteritillverkare strävar efter att lansera nya produkter som anpassar sig till snabbt föränderliga marknader.

Batterispänningen läggs till, formspecifikationen ändras och energitätheten stiger också. Konsumenternas förståelse för batteriet är också djupt djupgående, de måste ha mer flexibla, längre arbetstider, lägre kostnad och högre säkerhet. Microchip har arbetat hårt för att förenkla systemdesign med PIC-mikrokontroller i många år.

För närvarande använder Microchip denna teknik till batterihanteringsproduktlinjen för att förenkla och bättre hantera laddningssystemet. Metod Först är ett typiskt batterihanteringssystem uppdelat i fyra moduler för laddning, skydd, elmätning och säkerhet: 1. Batteripaketet baserat på det sekundära batteriet skiljer sig från ett batteripaket, och det sekundära batteriet laddas efter användning.

Istället för att kasseras som ett batteri. Typerna och laddningsalgoritmerna för laddningskretsen varierar, och de är lämpligt laddade för specifika kemiska typer av batterier. Placeringen av laddaren bör också väljas på lämpligt sätt.

Laddaren är en fristående enhet: är den direkta laddningen av omvandlaren eller genom omvandlaren; laddaren är integrerad i systemet eller i batteripaketet; andra viktiga överväganden inkluderar laddningstid, temperaturområde och bullerkrav. Microchip levererar en mängd olika laddningshanteringsprodukter för linjärladdare av enkla eller dubbla litiumjon-/polymerbatterier. Utgångsljudet från den linjära laddaren är lågt, vilket är mycket viktigt för dem som skickar och tar emot röst och data.

Designad för hög effektivitet, PS200 switch mode laddningskontroll upp till 1MHz. Den inkluderar algoritm för laddning av litiumjonbatterier, nickelbatterier och blybatterier. Eftersom designen av switchladdaren är mer komplicerad har Microchip levererat mjukvaruverktyg för att vägleda designers att utföra IC-konfiguration och kretsscheman.

För standardindustrin som levereras till laddarprodukten är en annan lösning att använda elmätaren IC med en laddningskontroll. PS501 har en pulsladdningskrets för att styra universell ingång/utgång, vilket kan uppfylla detta krav. Denna topologi ger en mycket kompakt och kostnadseffektiv lösning.

Laddningsdelen av systemet är separerad och Microchip har den önskade algoritmen för att optimera laddningen, inklusive att maximera laddningskapaciteten, förkorta laddningstiden och få kunderna att uppnå bästa nöjdhet. 2. Skydd När ett litiumjon-/polymerbatteri används måste skydd tillhandahållas eftersom överladdning eller överhettning kan orsaka brand eller explosion.

Blybatterier eller nickelbatterier behöver inte skyddas, men de levereras ofta för att skydda kretsar för att förhindra batteriskador eller försämring. Huvudskyddskretsen är en dedikerad krets för att upptäcka om en osäker situation har inträffat och batteripaketet är avstängt för att förhindra skada när en osäker situation upptäcks. Sekundär skyddskrets förhindrar att batteriet fortsätter att ladda och/eller laddas ur under osäker status.

I händelse av ett fel på huvudskyddskretsen kan den tillhandahålla reservskydd för sekundärkretsen. Användaren kan också lägga till en ny skyddsnivå, såsom kemiska säkringar, och kemiska säkringar kan stängas permanent när det andra skyddsnivån misslyckas. Dedikerad säkerhets-IC används vanligtvis för huvudskyddskretsar.

När det gäller sekundära skydds- och stabilitetsskyddskretsar är batterihanterings-IC idealisk, eftersom de inte lägger till kostnader för lösningar. MICORCHIPs elmätare, som PS501 och PS810, kan övervaka spänningen, batteripaketets spänning, ström och temperatur för varje batteri. Universal Input/Output (GPIO)-stift har kraftfulla konfigurationsfunktioner, ställer in och återställer alla möjliga elektriska kvantitativa förhållanden.

Denna flexibilitet gör att elmätaren uppfyller mycket komplexa säkerhetskrav. 3. Mängden elmätning är inte bara för att övervaka strömmen som flyter ut ur batteripaketet.

Exakt effektmätning bör vara en systemmetod, överväga heltäckande typiska sätt, miljö och kundernas förväntningar. Helst kan batterihanterings-IC:n leverera bra arbetsprestanda till användaren, samtidigt som den tillhandahåller den nödvändiga informationen till systemet så att det gör intelligenta val för att förbättra systemets prestanda. Intelligenta elmätningsalgoritmer kan förlänga systemets drifttid och batterilivslängd och ge ytterligare säkerhet genom att noggrant detektera full laddning och full urladdningspunkt.

De upptäcker och förhindrar också batteriobalans och överhettning. Dessa algoritmer kan justeras efter systemförhållanden och kan bromsa batteriets åldrande. De använder den konfigurerbara modellen för batteribeteende för att säkerställa att förlusten orsakad av självurladdning och laddning korrekt.

Dessa algoritmer kan anpassas av kunder så att användarna bara accepterar relaterad information, men oroa dig inte för oavsiktlig avstängning som kan leda till dataförlust. Microchips effektmätare har förbättrad funktion, vilket gör effektmätningen mer tillförlitlig. Avstängning av systemolyckor är en av de mest obehagliga sakerna när man använder bärbara enheter, de flesta borde känna likadant.

Det kommer att minska kundnöjdheten, och det kommer att orsaka betydande dataförlust och tid och pengar. Oväntad avstängning inträffar vanligtvis när batterispänningen sjunkit till stödsystemet nedan. När belastningen läggs till kommer batterispänningen att minska, speciellt när urladdningsledningen slutar läggs urladdningskurvans lutning till.

För att förhindra oavsiktlig avstängning använder Microchip en algoritm baserad på information om energibehov vid avstängning, som visas nedan. Effektmätaren väljer automatiskt lämplig avstängningspunkt för att säkerställa att tillräckliga restenergiproblem varnar och sparar data till användaren. Med tiden kommer även avstängningspunkter att ändras.

Med åldrandet av batteriet sänks hela kapaciteten, spänningen i urladdningskurvan ändras också. Åldringsalgoritmen kan justera avstängningspunkten för att säkerställa att energin går till spillo med batteriets åldrande. 4.

Systemet med det löstagbara batteripaketet bör använda säkerhetsåtgärder för att förhindra att systemet fungerar under design av orimligt batteri. Om systemet använder oorganiserade kemiska celler, kan överdrivna eller överlappande celler orsaka osäkra tillstånd. Om du inte använder stationära kemiska celler i enlighet med tillverkarens krav kan det resultera i sämre prestanda och förkortad livslängd.

Den nuvarande enkla mekaniska barriären används för närvarande, såsom en unik formspecifikation eller koppling, och en skyltläsande skylt från batteriet. Men tyvärr bryts dessa säkerhetsåtgärder lätt. Användare verkligen vill ha är en flexibel lösning på systemnivå som garanterar användarsäkerhet, förbättrar systemets prestanda och levererar långsiktig tillförlitlighet.

Microchip tillhandahåller en bra lösning för batteriverifiering, KeeloQ°Krypteringsalgoritm, denna komprimerade 64-bitars kodningsalgoritm kan tillhandahålla KEELOQ-algoritmens hårdvara för olika applikationer som tillhandahålls av industrin, värd och kringutrustning. Idag har KeeloQ-algoritmen applicerats på olika säkerhetssystem, såsom nyckelsystem för passerkontroll (viktiga tillämpningar inom bilindustrin). När du använder KeeloQ-teknik för batteriverifiering är systemet en värd och batteriet är perifert.

Systemet lagrar tillverkarens kod och en slumptalsgenerator. När batteriet är tillverkat genereras ett unikt serienummer och nyckel som lagras i minnet och kommer inte att ändras. När batteriet är anslutet till systemet begär systemet ett serienummer och skickar en 32-bitars champion.

Batteriet kommer att ge motsvarande serienummer och ge ett 32-bitars svar. På grund av ett brett utbud av batterihanteringssystem använder Microchip KeelOQ-teknik i sina batterihanteringsprodukter och många PIC-mikrokontroller. När du använder Microchip power timings i batteripaketet, finns det inget behov av ytterligare hårdvara för att systemets säkerhetsfunktion ska fungera.

Om det inte finns någon effektmätare i batteripaketet kan du använda PIC-mikrokontrollern som en KeeloQ kringutrustning. Värdhårdvara som stöder KeeloQ-teknik inkluderar processorer, elektriska kvantiteter och laddare. .