Poboljšajte tačnost merenja temperature u sistemu za praćenje baterije
Kao što je pomenuto u članku"Monitor baterije sledeće generacije: Kako poboljšati bezbednost baterije uz poboljšanje preciznosti i produžavanje vremena rada ", precizno praćenje napona baterije, struje i temperature pomaže da se osigura da je pogodna za upotreba u usisivačima, usisivačima, Bezbedan rad sistema za robu široke potrošnje kao što su električni alati i električni bicikli. U ovom članku ćemo detaljnije proučiti praćenje temperature litijumskih baterija, uključujući ispravnu konfiguraciju sistema za bezbedan rad.
Kada litijumska baterija radi van temperaturnog opsega koji je odredio proizvođač baterije, postoji rizik od toplotnog odlaska, što može na kraju izazvati požar ili eksploziju. Zbog toga, da bi se obezbedila bezbednost sistema i ispunili zahtevi različitih standarda, baterija se mora isključiti svaki put kada temperatura baterije pređe navedeni temperaturni opseg. Međutim, saznanje kada treba isključiti bateriju zavisi od tačnosti podsistema za merenje temperature monitora baterije i zaštitnika, što je od suštinskog značaja da bi se obezbedio bezbedan rad sistema.
Najnoviji proizvodi u Texas Instruments seriji monitora i zaštitnika baterija, BQ76942 (3 baterije u seriji [3S], do 10S) i BQ76952 (do 3S do 16S), integrišu 16-bit/24-bit delta-sigma analogni - u-digitalni pretvarač (ADC) ), multipleksiranje između različitih merenja napona, uključujući merenje unutrašnje temperature čipa i eksternog termistora.
BQ76942 (10S) i BQ76952 (16S) uključuju unutrašnje merenje temperature čipa zasnovano na ADC-u koristeći svoju internu referencu za merenje ΔVBE napona. Ovaj napon se pretvara u očitavanje temperature, koje se može očitati preko serijskog komunikacionog interfejsa.
Oba monitora baterije podržavaju merenje temperature korišćenjem eksternih termistora na do 9 pinova uređaja, što dizajnerima sistema daje veću fleksibilnost u izboru mesta za merenje temperature u bateriji. Zasebne merne vrednosti termistora i očitavanja unutrašnje temperature čipa mogu se navesti da se koriste kao temperatura baterije, temperatura tranzistora sa efektom polja (FET) ili ništa drugo.
Podsistem zaštite koristi izmerenu vrednost označenu kao temperatura baterije da identifikuje da je temperatura baterije previsoka/niska tokom punjenja ili da je temperatura previsoka/niska tokom pražnjenja i da odredi da li da dozvoli balansiranje baterije. Termistor koji specificira temperaturu FET-a se koristi za identifikaciju pregrevanja FET-a. Bilo koji termistor koji je omogućen, ali nije određen za temperaturu baterije ili FET-a će se koristiti za izveštavanje o temperaturi, ali neće biti korišćen od strane zaštitnog podsistema.
Unutrašnja temperatura čipa takođe određuje da li je balansiranje baterije dozvoljeno i da li uređaj treba da se stavi u isključeno stanje da bi se izbegao pogrešan rad kada prekorači svoj specificirani opseg radne temperature.
Termistor se meri kada je povezan sa unutrašnjim otpornikom za povlačenje koji je povezan sa REG18 (~1,8V) regulatorom napona niskog ispadanja, kao što je prikazano na slici 1.
Tokom rada, uređaj koristi interni pull-up otpornik koji se može programirati na 18kΩ ili 180kΩ, automatski birajući jedan po jedan termistor. Otpornik za povlačenje se meri tokom fabričkog otklanjanja grešaka, a njegova vrednost se digitalno čuva u uređaju za proračun temperature.
ADC napona koristi REG18 napon kao referencu za proporcionalno merenje napona na pinu termistora. Napon na svakom termistoru se meri svakih jedan do tri ciklusa merenja. Originalna vrednost brojanja ADC-a može se dobiti preko podkomande DASTATUS6(). U normalnom režimu, uređaj pretvara ova merenja u temperaturu svakih 250ms; u režimu mirovanja, uređaj konvertuje ova merenja u temperaturu svako drugo merenje.
BQ76942 i BQ76952 koriste polinome petog reda na osnovu ADC merenja za izračunavanje temperature. Ovi uređaji uključuju podrazumevane polinomske koeficijente za:
● Semitec 103-AT termistor sa 18kΩ pull-up otpornikom (10kΩ na 25°C, B25/85=3,435 k).
● Semitec 204AP-2 termistor sa 180kΩ pull-up otpornikom (200kΩ na 25°C, B25/85=4,470 k).
Prilagođeni koeficijenti optimizovani za upotrebu sa drugim termistorima takođe se mogu upisati u registre ili jednokratne programabilne memorije.
Temperatura izračunata od strane svakog uključenog termistora je u jedinicama od 0,1°K i može se očitati korišćenjem serijskog komunikacionog interfejsa.
у закључку
Monitori i štitnici baterija BQ76942 i BQ76952 uključuju merni podsistem visokih performansi. Ovaj podsistem integriše unutrašnje merenje temperature čipa i podržava do 9 eksternih termistora za merenje temperature baterije ili FET-a. Ovi uređaji se mogu koristiti u različitim aplikacijama kao što su električni alati i električni bicikli kako bi se osigurala sigurnost sistema praćenjem temperature baterije i onemogućavanjem baterije kada situacija postane opasna.
