如何提高電池監(jiān)測系統(tǒng)中的溫度測量精度?
發(fā)布時間:2020-06-02 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】正如《下一代電池監(jiān)控器:如何在提高精度和延長運行時間的同時提高電池的安全性》這篇文章所提到的,精確監(jiān)控電池電壓、電流和溫度有助于確保適用于包括真空吸塵器、電動工具和電動自行車等大眾消費品的系統(tǒng)安全運行。在本文中,我們將更深入地研究鋰電池的溫度監(jiān)控,包括系統(tǒng)安全運行的正確配置。
當(dāng)鋰電池在超出電池制造商規(guī)定的溫度范圍工作時,有發(fā)生熱失控的風(fēng)險,最終可能導(dǎo)致起火或爆炸。因此,為確保系統(tǒng)安全并符合各種標(biāo)準(zhǔn)要求,每當(dāng)電池溫度超出指定溫度范圍時,必須禁用電池。但是,了解何時禁用電池取決于電池監(jiān)控器和保護(hù)器溫度測量子系統(tǒng)的準(zhǔn)確性,這對于確保系統(tǒng)安全運行至關(guān)重要。
德州儀器電池監(jiān)控器和保護(hù)器系列的最新產(chǎn)品BQ76942(3個電池串聯(lián)[3S],高達(dá)10S)和BQ76952(高達(dá)3S至16S),集成了16位/ 24位Δ-Σ模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC),在各種電壓測量之間進(jìn)行多路復(fù)用,包括測量內(nèi)部芯片溫度和外部熱敏電阻。
BQ76942 (10S)和BQ76952 (16S) 包含一個基于 ADC 使用其內(nèi)部基準(zhǔn)測量ΔVBE 電壓的內(nèi)部芯片溫度測量。該電壓被轉(zhuǎn)換為溫度讀數(shù),可通過串行通信接口讀取。
兩款電池監(jiān)控器均支持使用多達(dá)9個器件引腳上的外部熱敏電阻進(jìn)行溫度測量,這可以讓系統(tǒng)設(shè)計人員更靈活地選擇在電池組中何處測量溫度??芍付▎为毜臒崦綦娮铚y量值和內(nèi)部芯片溫度讀數(shù),以用作電池溫度、場效應(yīng)晶體管(FET)溫度或兩者均不使用。
保護(hù)子系統(tǒng)使用指定為電池溫度的測量值來識別充電中的電池溫度過高/過低或放電中溫度過高/過低的情況,以及確定是否允許電池平衡。指定FET溫度的熱敏電阻用于識別FET過熱。任何啟用但未指定用于電池或FET溫度的熱敏電阻都將用于溫度報告,但不會被保護(hù)子系統(tǒng)使用。
內(nèi)部芯片溫度還決定是否允許電池平衡,以及是否應(yīng)將器件置于關(guān)閉狀態(tài),以避免在超出其指定工作溫度范圍時出現(xiàn)錯誤運行。
熱敏電阻是在連接到與REG18(~1.8V)低壓差穩(wěn)壓器相連的內(nèi)部上拉電阻時進(jìn)行測量,如圖1所示。
圖1:使用外部熱敏電阻進(jìn)行溫度測量
在運行期間,該器件使用可編程為18kΩ或180kΩ的內(nèi)部上拉電阻,一次自動偏置一個熱敏電阻。上拉電阻器在出廠調(diào)試期間進(jìn)行測量,其值以數(shù)字方式存儲在器件中,用于溫度計算。
電壓ADC以REG18電壓為基準(zhǔn),按比例測量熱敏電阻引腳電壓。每個熱敏電阻上的電壓每隔一到三個測量循環(huán)測量一次。原始ADC計數(shù)值可通過DASTATUS6()子命令獲得。在正常模式下,器件每隔250ms將這些測量值轉(zhuǎn)換為溫度;在睡眠模式下,器件每隔一次測量將這些測量值轉(zhuǎn)換為溫度。
BQ76942 和 BQ76952采用基于ADC測量的五階多項式來計算溫度。這些器件包括用于以下各項的默認(rèn)多項式系數(shù):
● 使用18kΩ上拉電阻的Semitec 103-AT熱敏電阻(25°C時10kΩ,B25/85 = 3,435 k)。
● 使用180kΩ上拉電阻的Semitec 204AP-2熱敏電阻(25°C時200kΩ,B25/85 = 4,470 k)。
為與其他熱敏電阻配合使用而優(yōu)化的自定義系數(shù)也可寫入寄存器或一次性可編程存儲器中
每個啟用的熱敏電阻計算的溫度以0.1°K為單位,可通過使用串行通信接口進(jìn)行讀取。
結(jié)論
BQ76942 和BQ76952電池監(jiān)控器和保護(hù)器包含一個高性能的測量子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)集成了一個內(nèi)部芯片溫度測量,并支持多達(dá)9個用于電池或FET溫度測量的外部熱敏電阻。這些器件可用于諸如電動工具和電動自行車等各類應(yīng)用,以通過監(jiān)控電池溫度并在情況變得危險時禁用電池組來確保系統(tǒng)安全。
推薦閱讀:
特別推薦
- 復(fù)雜的RF PCB焊接該如何確保恰到好處?
- 電源效率測試
- 科技的洪荒之力:可穿戴設(shè)備中的MEMS傳感器 助運動員爭金奪銀
- 輕松滿足檢測距離,勞易測新型電感式傳感器IS 200系列
- Aigtek推出ATA-400系列高壓功率放大器
- TDK推出使用壽命更長和熱點溫度更高的全新氮氣填充三相交流濾波電容器
- 博瑞集信推出低噪聲、高增益平坦度、低功耗 | 低噪聲放大器系列
技術(shù)文章更多>>
- 如何選擇和應(yīng)用機(jī)電繼電器實現(xiàn)多功能且可靠的信號切換
- 基于APM32F411的移動電源控制板應(yīng)用方案
- 數(shù)字儀表與模擬儀表:它們有何區(qū)別?
- 聚焦制造業(yè)企業(yè)貨量旺季“急難愁盼”,跨越速運打出紓困“連招”
- 選擇LDO時的主要考慮因素和挑戰(zhàn)
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
光收發(fā)器
光通訊器件
光纖連接器
軌道交通
國防航空
過流保護(hù)器
過熱保護(hù)
過壓保護(hù)
焊接設(shè)備
焊錫焊膏
恒溫振蕩器
恒壓變壓器
恒壓穩(wěn)壓器
紅外收發(fā)器
紅外線加熱
厚膜電阻
互連技術(shù)
滑動分壓器
滑動開關(guān)
輝曄
混合保護(hù)器
混合動力汽車
混頻器
霍爾傳感器
機(jī)電元件
基創(chuàng)卓越
激光二極管
激光器
計步器
繼電器