Poboljšajte tačnost mjerenja temperature u sistemu za nadzor baterije
Kao što je spomenuto u članku"Monitor baterije sljedeće generacije: Kako poboljšati sigurnost baterije uz poboljšanje preciznosti i produžavanje vremena rada", precizno praćenje napona baterije, struje i temperature pomaže da se osigura da je prikladna za upotreba u usisivačima, usisivačima, Siguran 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 siguran rad.
Kada litijumska baterija radi izvan temperaturnog raspona koji je odredio proizvođač baterije, postoji opasnost od toplotnog odlaska, što može na kraju izazvati požar ili eksploziju. Stoga, kako bi se osigurala sigurnost sistema i ispunili zahtjevi različitih standarda, baterija se mora isključiti svaki put kada temperatura baterije pređe navedeni temperaturni raspon. Međutim, saznanje kada treba isključiti bateriju zavisi od tačnosti podsistema za mjerenje temperature monitora baterije i zaštitnika, što je neophodno za siguran rad sistema.
Najnoviji proizvodi iz Texas Instruments serije monitora i zaštitnika baterija, BQ76942 (3 baterije u seriji [3S], do 10S) i BQ76952 (do 3S do 16S), integriraju 16-bit/24-bit delta-sigma analogni - u-digitalni pretvarač (ADC) ), multipleksiranje između različitih mjerenja napona, uključujući mjerenje unutrašnje temperature čipa i eksternog termistora.
BQ76942 (10S) i BQ76952 (16S) uključuju interno mjerenje temperature čipa bazirano na ADC-u koristeći njegovu internu referencu za mjerenje ΔVBE napona. Ovaj napon se pretvara u očitavanje temperature, koje se može očitati kroz serijski komunikacioni interfejs.
Oba monitora baterije podržavaju mjerenje temperature korištenjem eksternih termistora na do 9 pinova uređaja, što dizajnerima sistema daje veću fleksibilnost u odabiru gdje će mjeriti temperaturu u bateriji. Odvojene mjerne vrijednosti termistora i očitanja unutrašnje temperature čipa mogu se specificirati da se koriste kao temperatura baterije, temperatura tranzistora s efektom polja (FET) ili ništa drugo.
Podsistem zaštite koristi izmjerenu vrijednost označenu kao temperatura baterije da identifikuje da je temperatura baterije previsoka/niska tokom punjenja ili da je temperatura previsoka/niska tokom pražnjenja, te da odredi da li treba dozvoliti balansiranje baterije. Termistor koji specificira temperaturu FET-a koristi se za identifikaciju pregrijavanja FET-a. Bilo koji termistor koji je omogućen, ali nije određen za temperaturu baterije ili FET-a, koristit će se za izvještavanje o temperaturi, ali ga neće koristiti zaštitni podsistem.
Interna temperatura čipa također određuje da li je balansiranje baterije dozvoljeno i da li uređaj treba staviti u isključeno stanje kako bi se izbjegao pogrešan rad kada premaši svoj specificirani raspon radne temperature.
Termistor se mjeri kada je spojen na interni pull-up otpornik spojen na REG18 (~1.8V) regulator napona niskog pada, kao što je prikazano na slici 1.
Tokom rada, uređaj koristi interni pull-up otpornik koji se može programirati na 18kΩ ili 180kΩ, automatski podižući jedan po jedan termistor. Pul-up otpornik se mjeri tokom fabričkog otklanjanja grešaka, a njegova vrijednost se digitalno pohranjuje u uređaj za proračun temperature.
ADC napona koristi REG18 napon kao referencu za proporcionalno mjerenje napona na pinu termistora. Napon na svakom termistoru se mjeri svakih jedan do tri ciklusa mjerenja. Originalna vrijednost brojanja ADC-a može se dobiti putem podnaredbe DASTATUS6(). U normalnom načinu rada, uređaj pretvara ova mjerenja u temperaturu svakih 250 ms; u režimu mirovanja, uređaj konvertuje ova merenja u temperaturu svako drugo merenje.
BQ76942 i BQ76952 koriste polinome petog reda na osnovu ADC mjerenja za izračunavanje temperature. Ovi uređaji uključuju zadane 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 optimizirani za korištenje s drugim termistorima također 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 korištenjem serijskog komunikacijskog sučelja.
u zakljucku
Monitori i štitnici baterija BQ76942 i BQ76952 uključuju mjerni 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.
