Pil izleme sisteminde sıcaklık ölçüm doğruluğunu iyileştirin
& "Yeni Nesil Akü Monitörü: Doğruluğu İyileştirirken ve Çalışma Süresini Uzatırken&Pil Güvenliği Nasıl İyileştirilir &" makalesinde belirtildiği gibi, akü voltajının, akımının ve sıcaklığının doğru izlenmesi, aşağıdakiler için uygun olduğundan emin olunmasına yardımcı olur. elektrikli süpürgelerde, elektrikli süpürgelerde kullanım, Elektrikli aletler ve elektrikli bisikletler gibi toplu tüketim malları için sistemlerin güvenli çalışması. Bu yazıda, güvenli çalışma için sistemin doğru konfigürasyonu da dahil olmak üzere lityum pillerin sıcaklık izlemesini daha derinlemesine inceleyeceğiz.
Lityum pil, pil üreticisi tarafından belirtilen sıcaklık aralığının dışında çalıştırıldığında, sonunda yangın veya patlamaya neden olabilecek termal kaçak riski vardır. Bu nedenle sistemin güvenliğini sağlamak ve çeşitli standartların gereksinimlerini karşılamak için, pil sıcaklığı belirtilen sıcaklık aralığını aştığında pil devre dışı bırakılmalıdır. Bununla birlikte, pilin ne zaman devre dışı bırakılacağını bilmek, sistemin güvenli çalışmasını sağlamak için gerekli olan pil izleme ve koruyucu sıcaklık ölçüm alt sisteminin doğruluğuna bağlıdır.
Texas Instruments pil monitörü ve koruyucu serisindeki en yeni ürünler, BQ76942 (3 pil [3S], 10S'ye kadar) ve BQ76952 (3S'den 16S'ye kadar), 16 bit/24 bit delta-sigma analogunu entegre eder -dijital dönüştürücü (ADC) ), dahili çip sıcaklığı ve harici termistör ölçümü dahil olmak üzere çeşitli voltaj ölçümleri arasında çoğullama.
BQ76942 (10S) ve BQ76952 (16S), ΔVBE voltajını ölçmek için dahili referansını kullanan ADC'ye dayalı dahili bir çip sıcaklık ölçümü içerir. Bu voltaj, seri iletişim arayüzü üzerinden okunabilen bir sıcaklık okumasına dönüştürülür.
Her iki pil monitörü de 9 adede kadar cihaz pininde harici termistörler kullanarak sıcaklık ölçümünü destekler, bu da sistem tasarımcılarına pil paketindeki sıcaklığın nerede ölçüleceğini seçme konusunda daha fazla esneklik sağlar. Pil sıcaklığı, alan etkili transistör (FET) sıcaklığı veya hiçbiri olarak kullanılmak üzere ayrı termistör ölçüm değerleri ve dahili çip sıcaklık okumaları belirtilebilir.
Koruma alt sistemi, şarj sırasında pil sıcaklığının çok yüksek/düşük olduğunu veya deşarj sırasında sıcaklığın çok yüksek/düşük olduğunu belirlemek ve pil dengelemesine izin verilip verilmeyeceğini belirlemek için pil sıcaklığı olarak belirlenen ölçülen değeri kullanır. FET sıcaklığını belirten termistör, FET aşırı ısınmasını tanımlamak için kullanılır. Etkinleştirilmiş ancak pil veya FET sıcaklığı için belirlenmemiş herhangi bir termistör, sıcaklık raporlaması için kullanılacak, ancak koruma alt sistemi tarafından kullanılmayacaktır.
Dahili çip sıcaklığı ayrıca pil dengelemeye izin verilip verilmediğini ve belirtilen çalışma sıcaklığı aralığını aştığında hatalı çalışmayı önlemek için cihazın kapalı duruma getirilmesi gerekip gerekmediğini belirler.
Termistör, Şekil 1'de gösterildiği gibi REG18 (~1.8V) düşük bırakma voltaj regülatörüne bağlı dahili çekme direncine bağlandığında ölçülür.
Çalışma sırasında, cihaz 18kΩ veya 180kΩ'a programlanabilen dahili bir çekme direnci kullanır ve her seferinde bir termistörü otomatik olarak kutuplar. Çekme direnci, fabrika hata ayıklaması sırasında ölçülür ve değeri, sıcaklık hesaplaması için cihazda dijital olarak saklanır.
ADC voltajı, termistör pin voltajını orantılı olarak ölçmek için REG18 voltajını referans olarak kullanır. Her bir termistör üzerindeki voltaj, her bir ila üç ölçüm döngüsünde bir ölçülür. Orijinal ADC sayısı değeri, DASTATUS6() alt komutu aracılığıyla elde edilebilir. Normal modda, cihaz bu ölçümleri her 250 ms'de bir sıcaklığa dönüştürür; uyku modunda, cihaz her ölçümde bu ölçümleri sıcaklığa dönüştürür.
BQ76942 ve BQ76952, sıcaklığı hesaplamak için ADC ölçümlerine dayalı beşinci dereceden polinomlar kullanır. Bu cihazlar, aşağıdakiler için varsayılan polinom katsayılarını içerir:
● 18kΩ pull-up dirençli Semitec 103-AT termistör (25°C'de 10kΩ, B25/85=3.435 k).
● 180kΩ pull-up dirençli Semitec 204AP-2 termistör (25°C'de 200kΩ, B25/85=4.470 k).
Diğer termistörlerle kullanım için optimize edilmiş özel katsayılar ayrıca kayıtlara veya tek seferlik programlanabilir hafızalara yazılabilir.
Etkinleştirilen her bir termistör tarafından hesaplanan sıcaklık 0.1°K birimindedir ve seri iletişim arabirimi kullanılarak okunabilir.
Sonuç olarak
BQ76942 ve BQ76952 pil monitörleri ve koruyucuları, yüksek performanslı bir ölçüm alt sistemi içerir. Bu alt sistem, dahili bir çip sıcaklık ölçümünü entegre eder ve pil veya FET sıcaklık ölçümü için 9 adede kadar harici termistörü destekler. Bu cihazlar, durum tehlikeli hale geldiğinde pil sıcaklığını izleyerek ve pil takımını devre dışı bırakarak sistem güvenliğini sağlamak için elektrikli el aletleri ve elektrikli bisikletler gibi çeşitli uygulamalarda kullanılabilir.
