बैटरी निगरानी प्रणाली में तापमान माप सटीकता में सुधार करें

बैटरी निगरानी प्रणाली में तापमान माप सटीकता में सुधार करें

जैसा कि लेख [जीजी] में उल्लेख किया गया है; अगली पीढ़ी का बैटरी मॉनिटर: सटीकता में सुधार करते हुए बैटरी सुरक्षा में सुधार कैसे करें [जीजी] quot;, बैटरी वोल्टेज, करंट और तापमान की सटीक निगरानी यह सुनिश्चित करने में मदद करती है कि यह इसके लिए उपयुक्त है वैक्यूम क्लीनर, वैक्यूम क्लीनर में उपयोग, बड़े पैमाने पर उपभोक्ता वस्तुओं जैसे बिजली के उपकरण और इलेक्ट्रिक साइकिल के लिए सिस्टम का सुरक्षित संचालन। इस लेख में, हम लिथियम बैटरी के तापमान की निगरानी का अधिक गहराई से अध्ययन करेंगे, जिसमें सुरक्षित संचालन के लिए सिस्टम का सही कॉन्फ़िगरेशन भी शामिल है।

जब लिथियम बैटरी बैटरी निर्माता द्वारा निर्दिष्ट तापमान सीमा के बाहर संचालित होती है, तो थर्मल भगोड़ा होने का खतरा होता है, जो अंततः आग या विस्फोट का कारण बन सकता है। इसलिए, सिस्टम की सुरक्षा सुनिश्चित करने और विभिन्न मानकों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, जब भी बैटरी का तापमान निर्दिष्ट तापमान सीमा से अधिक हो, तो बैटरी को अक्षम कर देना चाहिए। हालांकि, यह जानना कि बैटरी को कब निष्क्रिय करना है, यह बैटरी मॉनीटर और रक्षक तापमान मापन सबसिस्टम की सटीकता पर निर्भर करता है, जो सिस्टम के सुरक्षित संचालन को सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है।

टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स बैटरी मॉनिटर और प्रोटेक्टर श्रृंखला में नवीनतम उत्पाद, BQ76942 (श्रृंखला में 3 बैटरी [3S], 10S तक) और BQ76952 (3S से 16S तक), एक 16-बिट/24-बिट डेल्टा-सिग्मा एनालॉग को एकीकृत करते हैं। -टू-डिजिटल कनवर्टर (एडीसी)), आंतरिक चिप तापमान और बाहरी थर्मिस्टर को मापने सहित विभिन्न वोल्टेज मापों के बीच बहुसंकेतन।

BQ76942 (10S) और BQ76952 (16S) में VBE वोल्टेज को मापने के लिए अपने आंतरिक संदर्भ का उपयोग करके ADC पर आधारित एक आंतरिक चिप तापमान माप शामिल है। इस वोल्टेज को तापमान रीडिंग में बदल दिया जाता है, जिसे सीरियल कम्युनिकेशन इंटरफेस के जरिए पढ़ा जा सकता है।

दोनों बैटरी मॉनिटर 9 डिवाइस पिन तक बाहरी थर्मिस्टर्स का उपयोग करके तापमान माप का समर्थन करते हैं, जो सिस्टम डिजाइनरों को बैटरी पैक में तापमान को मापने के लिए चुनने में अधिक लचीलापन देता है। अलग थर्मिस्टर माप मान और आंतरिक चिप तापमान रीडिंग को बैटरी तापमान, क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर (FET) तापमान, या न ही के रूप में उपयोग करने के लिए निर्दिष्ट किया जा सकता है।

प्रोटेक्शन सबसिस्टम बैटरी तापमान के रूप में निर्दिष्ट मापा मान का उपयोग करता है ताकि चार्जिंग के दौरान बैटरी तापमान बहुत अधिक/कम हो या डिस्चार्जिंग के दौरान तापमान बहुत अधिक/कम हो, और यह निर्धारित करने के लिए कि बैटरी संतुलन की अनुमति दी जाए या नहीं। FET तापमान को निर्दिष्ट करने वाले थर्मिस्टर का उपयोग FET के अधिक गरम होने की पहचान करने के लिए किया जाता है। कोई भी थर्मिस्टर जो सक्षम है लेकिन बैटरी या FET तापमान के लिए निर्दिष्ट नहीं है, तापमान रिपोर्टिंग के लिए उपयोग किया जाएगा, लेकिन सुरक्षा उपप्रणाली द्वारा उपयोग नहीं किया जाएगा।

आंतरिक चिप तापमान यह भी निर्धारित करता है कि क्या बैटरी संतुलन की अनुमति है, और क्या डिवाइस को गलत संचालन से बचने के लिए बंद स्थिति में रखा जाना चाहिए जब यह निर्दिष्ट ऑपरेटिंग तापमान सीमा से अधिक हो।

थर्मिस्टर को तब मापा जाता है जब REG18 (~1.8V) कम ड्रॉपआउट वोल्टेज नियामक से जुड़े आंतरिक पुल-अप रोकनेवाला से जुड़ा होता है, जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है।

ऑपरेशन के दौरान, डिवाइस 18kΩ या 180kΩ के लिए प्रोग्राम करने योग्य आंतरिक पुल-अप प्रतिरोधी का उपयोग करता है, स्वचालित रूप से एक समय में एक थर्मिस्टर को पूर्वाग्रहित करता है। पुल-अप रोकनेवाला को फ़ैक्टरी डिबगिंग के दौरान मापा जाता है, और इसका मान तापमान गणना के लिए डिवाइस में डिजिटल रूप से संग्रहीत किया जाता है।

वोल्टेज एडीसी थर्मिस्टर पिन वोल्टेज को आनुपातिक रूप से मापने के लिए संदर्भ के रूप में REG18 वोल्टेज का उपयोग करता है। प्रत्येक थर्मिस्टर पर वोल्टेज को हर एक से तीन माप चक्रों में मापा जाता है। मूल ADC गणना मान DASTATUS6 () उपकमांड के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है। सामान्य मोड में, डिवाइस इन मापों को हर 250ms पर तापमान में परिवर्तित करता है; स्लीप मोड में, डिवाइस इन मापों को हर दूसरे माप में तापमान में परिवर्तित करता है।

BQ76942 और BQ76952 तापमान की गणना के लिए ADC माप के आधार पर पांचवें क्रम के बहुपदों का उपयोग करते हैं। इन उपकरणों के लिए डिफ़ॉल्ट बहुपद गुणांक शामिल हैं:

सेमीटेक 103-एटी थर्मिस्टर 18kΩ पुल-अप रेसिस्टर के साथ (25°C पर 10kΩ, B25/85=3,435 k)।

सेमीटेक 204AP-2 थर्मिस्टर 180kΩ पुल-अप रेसिस्टर के साथ (200kΩ 25°C पर, B25/85=4,470 k)।

अन्य थर्मिस्टर्स के साथ उपयोग के लिए अनुकूलित कस्टम गुणांक भी रजिस्टरों या एक बार प्रोग्राम करने योग्य यादों में लिखे जा सकते हैं।

प्रत्येक सक्षम थर्मिस्टर द्वारा परिकलित तापमान 0.1°K की इकाइयों में होता है और इसे सीरियल संचार इंटरफ़ेस का उपयोग करके पढ़ा जा सकता है।

निष्कर्ष के तौर पर

BQ76942 और BQ76952 बैटरी मॉनिटर और संरक्षक में एक उच्च-प्रदर्शन माप उपप्रणाली शामिल है। यह सबसिस्टम एक आंतरिक चिप तापमान माप को एकीकृत करता है और बैटरी या FET तापमान माप के लिए 9 बाहरी थर्मिस्टर्स का समर्थन करता है। बैटरी के तापमान की निगरानी करके और स्थिति खतरनाक होने पर बैटरी पैक को अक्षम करके सिस्टम सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए इन उपकरणों का उपयोग बिजली उपकरण और इलेक्ट्रिक साइकिल जैसे विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जा सकता है।