Serie 2S, 5S Li-Ion-celleoplader ved hjælp af BQ7718

Prøv Vores Instrument Til At Fjerne Problemer





Denne BQ7718-serie 2S til 5S-serie Li-Ion-celleoplader er designet til at overvåge spændingen for hver af li-ioncellerne uafhængigt med reference til et internt indstillet referenceniveau.

Så snart en af ​​cellespændingerne har tendens til at gå over referenceniveauet, udløser den en intern forsinkelsestimer. Denne forsinkelsestimer venter et par sekunder og udløser derefter TIL udgangsstiften på IC'en.



Udgangen fra IC'en shunter indgangsforsyningen, så celleens overspændingstilstand hurtigt begrænses.

Følgende diagram viser den grundlæggende konfiguration ved hjælp af 5S eller 5-serie Li-Ion-cellepakke:



Forsyningsindgangen kan komme fra en solpanelcontroller.

Så snart nogen af ​​seriecellerne når en overspændingssituation, aktiveres forsinkelsestimeren og venter et stykke tid, og i sidste ende udløses OUT-stiften TIL for at shunte ned forsyningen.

Den gentagne OUTPUT ON / OFF-switch giver de andre celler mulighed for at fortsætte opladningsprocessen og holder samtidig fuldt opladede serieceller fra overopladning.

Overspændingsbeskyttelse af serie Li-Ion-batterier

Genopladelige batterier bruges ofte til opbevaring af den elektriske strøm og til at bruge den strøm efter behov.

De vigtigste udfordringer i batteridrevne systemer er overspænding og overophedning af batterierne.

Li-ion-batterier bliver en levedygtig kandidat til elektronisk industri og udskiftning af de nikkelbaserede genopladelige batterier.

Genopladelige lithium-ion-batterier har fået popularitet de sidste par år på grund af deres omfattende anvendelse inden for elektrisk scooter, e-cykler, droner og el-køretøjer (EV).

De attraktive og unikke egenskaber ved Li-Ion-batterier er:

  • Høj energitæthed
  • Høj udgangseffekt
  • Høj cellespænding (sammenlignet med nikkelbatterier)
  • Lav selvafladningshastighed (1: 4 sammenlignet med nikkelteknologi)

På trods af at de har flere fordele i forhold til nikkelbatterier, er Li-Ion-batterierne mindre tolerante, og overopladning reducerer deres livscyklus.

Overspænding og overopladning kan føre til overophedning, høj intern modstand, lav energilagring eller endda eksplodere.

For at få de maksimale fordele og for at øge Li-Ion-batteriernes livscyklus skal problemet med overopladning løses.

Af hensyn til batteriernes sikkerhed og beskyttelse skal beskyttelseskredsløbene være korrekt designet og integreret med batteri.

Overbelastning og kortslutningsbeskyttelse er også en vital faktor for batterisystemets forlængede levetid.

Nøglefunktioner:

For at bekæmpe alle ovennævnte udfordringer har eksperterne anbefalet det BQ7718 IC-baserede Li-Ion-cellebeskyttelseskredsløb.

BQ7718-produkterne overvåger ikke kun overspændingen i batteriopladningssystemet, men beskytter også batteripakken mod overspænding.

Da batteripakken består af en række eller et antal celler, er beskyttelsen af ​​hver celle sikret af BQ7718xy-kredsløbene.

Anvendelsen af ​​BQ7718 har fleksibiliteten til at overvåge og styre 2-serie til 5-serie Li-Ion-batterier.

Overbelastning og kortslutningsbeskyttelse er også forsynet med den interne forsinkelsestimer til hurtig beskyttelse af battericeller.

BQ7718 leverer kundetestmodulet og muliggør uafhængig overvågning af hver celle for at sikre beskyttelsen mod overspænding.

I kundetesttilstand kan testtiden reduceres til kontrol og verifikation af parameteren for overspændingstimer, mens den integreres i batteripakken.

For at aktivere testtilstand og konfiguration af forsinkelsestimer henvises til databladet.

Dens størrelse er lille (QFN 3mm x 4mm, MSOP 3mm x 5mm) og økonomisk nok til let at blive indbygget i batteripakken.

Desuden er driftsspændingen og strømforbruget i BQ7718 for lille (lavt strømforbrug ICC ≈ 1 µA) til at det kan være lavere end den iboende selvafladningshastighed for ethvert veldesignet Li-Ion-batteri.

Tærsklen for overopladning er også fast, hvilket tillader fuld opladning og forhindrer overopladning. Den har overspændingsbeskyttelse med høj nøjagtighed på ± 10 mV.

Området med overspændingsbeskyttelsestærskel kan vælges fra kataloget (fra 4.200 til 4.300 volt) afhængigt af batteripakkens kredsløbskrav.

Hvis den valgte tærskel er for høj, kan batteriet blive beskadiget, så vælg tærsklen nøjagtigt efter kredsløbets behov.

Ifølge producenten er det også vigtigt at bemærke, at indgangen til lækstrøm pr. Celle er mindre end 100 nA.

Opladningsudligning i hver celle er obligatorisk for at gemme den maksimale mængde energi, hver celle skal oplades ens.

Enhver ubalance i opladningen af ​​hver celle på grund af fabrikationsfejl eller hyppig opladning, afladning kan reducere batteriets driftstid.

Som vi nævnte, i BQ7718xy overvåges hver celle uafhængigt, problemet med opladning af celleubalance kan elimineres.

Den aktuelle spænding og beskyttelsesreferencespændingen overvåges konstant af BQ7718xy for hver celle, enhver detektion af ubalance eller ulige opladning (konfigureret OV-forsinkelsestid) blandt cellerne aktiverer et timer-kredsløb.

Når timer-kredsløbet udløber, aktiveres opladningstilstanden. Den normale opladningstilstand er aktiveret, når spændingerne falder under de forudindstillede værdier.

Det er blevet anbefalet af producenten, at for at registrere indgangsspændingen for hver celle, skal en seriemodstand og kondensator på tværs af cellen monteres, alt efter hvad der kræves til filtrering af støj og stabil overvågning af spænding.

Den funktionelle temperatur for BQ7718xy varierer mellem -10 ° C og 110 ° C, hvis disse områder overskrides, kan det beskadige enhederne permanent.

Langvarig eksponering for maksimale grænser i enhver tilstand kan ændre systemets funktionalitet, og pålideligheden kan påvirkes.

For at undgå pålidelighedsproblemet anbefales det, at enhederne ikke udsættes for værste eller maksimale grænsebetingelser i længere tid.

PIN-funktionalitet:

BQ7718xy fås i to almindelige konfigurationspakker som DPJ og DGK (begge i 8 ben) som vist på billedet nedenfor.

VDD er strømforsyningen (maks. 30 V, mens 25 V anbefales), mens VSS er referencejord eller negativ terminal.

En seriemodstand skal forbinde med VDD for at begrænse strømmen, og kondensatoren skal tilsluttes VSS-stiften for at filtrere støj.

V1 til V5-ben bruges til sensingangsspændinger i henholdsvis celle 1 til celle 5. Out pin bruges til overspænding (spændingsområde -0,3 til 30) fejlsignal i batteripakken.

Kredsløbskonfigurationer

En simpel tilgang til opladningsbeskyttelse af 3,4 eller 5-serie celler af Li-Ion-batterier er vist i nedenstående figur.

Producentens anbefalinger skal følges for udvikling af overspændingsbeskyttelseskredsløb til batteripakke.

Enhver ændring i intervaller, der er angivet i databladet, kan påvirke nøjagtigheden af ​​cellens spændingsmåling. Kalibreringen af ​​enheden er udført ved hjælp af værdi = 1 kΩ, enhedens nøjagtighed kan ændres, hvis en anden værdi af bruges til kalibrering.

Ansøgningskredsløb af BQ7718:

Elektroniske kredsløb til overspændingsovervågning og beskyttelse, opladningsudligning ved høj temperatur med en intern forsinkelsestimer kan designes ved hjælp af BQ7718xy.

Til beskyttelse af Li-Ion batteripakker, der bruges i håndholdt elværktøj / haveværktøj, elektriske cykler / scooter og trådløse husholdningsapparater som støvsuger.

Resumé:

Oplysningerne præsenteret i billedet nedenfor giver ICs funktionelle detaljer og dets anvendelse i en nøddeskal.

Referencer:

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/bq7718.pdf

Affanni, A., Bellini, A., Franceschini, G., Guglielmi, P., & Tassoni, C. (2005). Valg og styring af batteri til nye generation af elektriske køretøjer. IEEE-transaktioner på industriel elektronik , 52 (5), 1343-1349.




Forrige: 5 cifret frekvens tæller kredsløb Næste: Ultralyds brandalarmkredsløb ved hjælp af luftturbulensregistrering