Meningkatkan ketepatan pengukuran suhu dalam sistem pemantauan bateri
Seperti yang dinyatakan dalam artikel"Monitor Bateri Generasi Seterusnya: Cara Meningkatkan Keselamatan Bateri Sambil Meningkatkan Ketepatan dan Memanjangkan Masa Berjalan", pemantauan yang tepat terhadap voltan, arus dan suhu bateri membantu memastikan ia sesuai untuk penggunaan dalam pembersih vakum, pembersih vakum, Operasi selamat sistem untuk barangan pengguna massa seperti alatan elektrik dan basikal elektrik. Dalam artikel ini, kami akan mengkaji pemantauan suhu bateri litium dengan lebih mendalam, termasuk konfigurasi sistem yang betul untuk operasi yang selamat.
Apabila bateri litium dikendalikan di luar julat suhu yang ditentukan oleh pengeluar bateri, terdapat risiko pelarian haba, yang akhirnya boleh menyebabkan kebakaran atau letupan. Oleh itu, untuk memastikan keselamatan sistem dan memenuhi keperluan pelbagai piawaian, bateri mesti dilumpuhkan apabila suhu bateri melebihi julat suhu yang ditetapkan. Walau bagaimanapun, mengetahui masa untuk melumpuhkan bateri bergantung pada ketepatan monitor bateri dan subsistem pengukuran suhu pelindung, yang penting untuk memastikan operasi sistem yang selamat.
Produk terkini dalam siri monitor dan pelindung bateri Texas Instruments, BQ76942 (3 bateri dalam siri [3S], sehingga 10S) dan BQ76952 (sehingga 3S hingga 16S), menyepadukan analog delta-sigma 16-bit/24-bit -to-digital converter (ADC) ), pemultipleksan antara pelbagai ukuran voltan, termasuk mengukur suhu cip dalaman dan termistor luaran.
BQ76942 (10S) dan BQ76952 (16S) termasuk pengukuran suhu cip dalaman berdasarkan ADC menggunakan rujukan dalamannya untuk mengukur voltan ΔVBE. Voltan ini ditukar kepada bacaan suhu, yang boleh dibaca melalui antara muka komunikasi bersiri.
Kedua-dua monitor bateri menyokong pengukuran suhu menggunakan termistor luaran pada sehingga 9 pin peranti, yang memberikan pereka sistem lebih fleksibiliti dalam memilih tempat untuk mengukur suhu dalam pek bateri. Nilai pengukuran termistor yang berasingan dan bacaan suhu cip dalaman boleh ditentukan untuk digunakan sebagai suhu bateri, suhu transistor kesan medan (FET) atau tidak.
Subsistem perlindungan menggunakan nilai terukur yang ditetapkan sebagai suhu bateri untuk mengenal pasti suhu bateri terlalu tinggi/rendah semasa pengecasan atau suhu terlalu tinggi/rendah semasa nyahcas, dan untuk menentukan sama ada membenarkan pengimbangan bateri. Termistor yang menyatakan suhu FET digunakan untuk mengenal pasti FET terlalu panas. Mana-mana termistor yang didayakan tetapi tidak ditetapkan untuk bateri atau suhu FET akan digunakan untuk pelaporan suhu, tetapi tidak akan digunakan oleh subsistem perlindungan.
Suhu cip dalaman juga menentukan sama ada pengimbangan bateri dibenarkan dan sama ada peranti harus diletakkan dalam keadaan mati untuk mengelakkan operasi yang salah apabila ia melebihi julat suhu operasi yang ditentukan.
Termistor diukur apabila disambungkan kepada perintang tarik-ke atas dalaman yang disambungkan kepada pengatur voltan keciciran rendah REG18 (~1.8V), seperti ditunjukkan dalam Rajah 1.
Semasa operasi, peranti menggunakan perintang tarik naik dalaman yang boleh diprogramkan kepada 18kΩ atau 180kΩ, secara automatik memincangkan satu termistor pada satu masa. Perintang tarik naik diukur semasa nyahpepijat kilang, dan nilainya disimpan secara digital dalam peranti untuk pengiraan suhu.
Voltan ADC menggunakan voltan REG18 sebagai rujukan untuk mengukur voltan pin termistor secara berkadar. Voltan pada setiap termistor diukur setiap satu hingga tiga kitaran pengukuran. Nilai kiraan ADC asal boleh diperolehi melalui subperintah DASTATUS6(). Dalam mod biasa, peranti menukar ukuran ini kepada suhu setiap 250ms; dalam mod tidur, peranti menukar ukuran ini kepada suhu setiap ukuran lain.
BQ76942 dan BQ76952 menggunakan polinomial tertib kelima berdasarkan ukuran ADC untuk mengira suhu. Peranti ini termasuk pekali polinomial lalai untuk:
● Termistor Semitec 103-AT dengan perintang tarik naik 18kΩ (10kΩ pada 25°C, B25/85=3,435 k).
● Termistor Semitec 204AP-2 dengan perintang tarik naik 180kΩ (200kΩ pada 25°C, B25/85=4,470 k).
Pekali tersuai yang dioptimumkan untuk digunakan dengan termistor lain juga boleh ditulis ke dalam daftar atau ingatan boleh atur cara sekali.
Suhu yang dikira oleh setiap termistor yang didayakan adalah dalam unit 0.1°K dan boleh dibaca dengan menggunakan antara muka komunikasi bersiri.
Kesimpulannya
Pemantau dan pelindung bateri BQ76942 dan BQ76952 termasuk subsistem pengukuran berprestasi tinggi. Subsistem ini menyepadukan pengukuran suhu cip dalaman dan menyokong sehingga 9 termistor luaran untuk pengukuran suhu bateri atau FET. Peranti ini boleh digunakan dalam pelbagai aplikasi seperti alatan kuasa dan basikal elektrik untuk memastikan keselamatan sistem dengan memantau suhu bateri dan melumpuhkan pek bateri apabila keadaan menjadi berbahaya.
