Uzlabojiet temperatūras mērījumu precizitāti akumulatora uzraudzības sistēmā
Kā minēts rakstā"Nākamās paaudzes akumulatora monitors: kā uzlabot akumulatora drošību, vienlaikus uzlabojot precizitāti un pagarinot darbības laiku &, precīza akumulatora sprieguma, strāvas un temperatūras uzraudzība palīdz nodrošināt, ka tas ir piemērots izmantošana putekļu sūcējos, putekļsūcējos, Masu patēriņa preču, piemēram, elektroinstrumentu un elektrisko velosipēdu, sistēmu droša darbība. Šajā rakstā mēs padziļināti izpētīsim litija bateriju temperatūras uzraudzību, tostarp pareizu sistēmas konfigurāciju drošai darbībai.
Ja litija akumulators tiek darbināts ārpus akumulatora ražotāja norādītā temperatūras diapazona, pastāv termiskās izplūdes risks, kas galu galā var izraisīt ugunsgrēku vai eksploziju. Tāpēc, lai nodrošinātu sistēmas drošību un izpildītu dažādu standartu prasības, akumulators ir jāizslēdz ikreiz, kad akumulatora temperatūra pārsniedz noteikto temperatūras diapazonu. Taču zināt, kad atspējot akumulatoru, ir atkarīga no akumulatora monitora un aizsarga temperatūras mērīšanas apakšsistēmas precizitātes, kas ir būtiska, lai nodrošinātu sistēmas drošu darbību.
Jaunākie Texas Instruments akumulatoru monitoru un aizsargu sērijas produkti BQ76942 (3 akumulatori sērijā [3S], līdz 10S) un BQ76952 (līdz 3S līdz 16S) integrē 16 bitu/24 bitu delta-sigma analogo. -digitālais pārveidotājs (ADC)), multipleksēšana starp dažādiem sprieguma mērījumiem, ieskaitot iekšējās mikroshēmas temperatūras un ārējā termistora mērīšanu.
BQ76942 (10S) un BQ76952 (16S) ietver iekšējo mikroshēmas temperatūras mērījumu, pamatojoties uz ADC, izmantojot tā iekšējo atsauci, lai izmērītu ΔVBE spriegumu. Šis spriegums tiek pārveidots par temperatūras rādījumu, ko var nolasīt, izmantojot seriālo sakaru saskarni.
Abi akumulatoru monitori atbalsta temperatūras mērīšanu, izmantojot ārējos termistorus uz līdz pat 9 ierīces tapām, kas sniedz sistēmu dizaineriem lielāku elastību, izvēloties, kur mērīt temperatūru akumulatora komplektā. Atsevišķas termistora mērījumu vērtības un iekšējās mikroshēmas temperatūras rādījumus var norādīt, lai tos izmantotu kā akumulatora temperatūru, lauka efekta tranzistora (FET) temperatūru vai nevienu.
Aizsardzības apakšsistēma izmanto izmērīto vērtību, kas norādīta kā akumulatora temperatūra, lai noteiktu, vai akumulatora temperatūra ir pārāk augsta/zema uzlādes laikā vai temperatūra ir pārāk augsta/zema izlādes laikā, un lai noteiktu, vai atļaut akumulatora balansēšanu. Termistoru, kas norāda FET temperatūru, izmanto, lai identificētu FET pārkaršanu. Jebkurš termistors, kas ir iespējots, bet nav paredzēts akumulatora vai FET temperatūrai, tiks izmantots temperatūras ziņošanai, taču to neizmantos aizsardzības apakšsistēma.
Iekšējā mikroshēmas temperatūra arī nosaka, vai ir atļauta akumulatora balansēšana un vai ierīce ir jānovieto izslēgtā stāvoklī, lai izvairītos no kļūdainas darbības, kad tā pārsniedz noteikto darba temperatūras diapazonu.
Termistors tiek mērīts, kad tas ir savienots ar iekšējo vilkšanas rezistoru, kas savienots ar REG18 (~1,8 V) zemā atkrituma sprieguma regulatoru, kā parādīts 1. attēlā.
Darbības laikā ierīce izmanto iekšējo pievilkšanas rezistoru, kas programmējams uz 18kΩ vai 180kΩ, vienlaikus automātiski nobīdot vienu termistoru. Uzvilkšanas rezistors tiek mērīts rūpnīcas atkļūdošanas laikā, un tā vērtība tiek digitāli saglabāta ierīcē temperatūras aprēķināšanai.
Spriegums ADC izmanto REG18 spriegumu kā atsauci, lai proporcionāli izmērītu termistora tapas spriegumu. Katra termistora spriegumu mēra ik pēc viena līdz trim mērīšanas cikliem. Sākotnējo ADC skaitīšanas vērtību var iegūt, izmantojot apakškomandu DASTATUS6 (). Normālā režīmā ierīce šos mērījumus pārvērš temperatūrā ik pēc 250 ms; miega režīmā ierīce pārvērš šos mērījumus temperatūrā katru otro mērījumu.
BQ76942 un BQ76952 temperatūras aprēķināšanai izmanto piektās kārtas polinomus, kuru pamatā ir ADC mērījumi. Šajās ierīcēs ir iekļauti noklusējuma polinoma koeficienti:
● Semitec 103-AT termistors ar 18kΩ uzvilkšanas rezistoru (10kΩ pie 25°C, B25/85=3435 k).
● Semitec 204AP-2 termistors ar 180kΩ uzvilkšanas rezistoru (200kΩ pie 25°C, B25/85=4470 k).
Pielāgotus koeficientus, kas optimizēti lietošanai ar citiem termistoriem, var ierakstīt arī reģistros vai vienreizējās programmējamās atmiņās.
Katra iespējotā termistora aprēķinātā temperatūra ir 0,1°K vienībās, un to var nolasīt, izmantojot seriālās komunikācijas interfeisu.
noslēgumā
BQ76942 un BQ76952 akumulatoru monitori un aizsargi ietver augstas veiktspējas mērījumu apakšsistēmu. Šī apakšsistēma integrē iekšējo mikroshēmas temperatūras mērījumu un atbalsta līdz pat 9 ārējiem termistoriem akumulatora vai FET temperatūras mērīšanai. Šīs ierīces var izmantot dažādās lietojumprogrammās, piemēram, elektroinstrumentos un elektriskajos velosipēdos, lai nodrošinātu sistēmas drošību, pārraugot akumulatora temperatūru un atspējojot akumulatora bloku, kad situācija kļūst bīstama.
