Carica e profilatura intelligente dei pacchi batteria ai polimeri di litio

I pacchi batteria ai polimeri di litio sono ampiamente utilizzati negli aerei radiocomandati (RC), tra le altre cose per i loro vantaggi di carica / peso. Questi pacchetti in genere sono costituiti da celle serie X e celle parallele Y e, se non sbaglio, ogni segmento parallelo è suddiviso in segmenti di serie come segue, con i tocchi evidenziati.

Quindi quello che ho disegnato sopra come esempio è una rappresentazione di una configurazione 4S3P (4 serie, 3 parallele), B + è il terminale positivo del pacchetto, dove B- è il terminale negativo del pacchetto, e T1, T2 e T3 sono serie toccare i punti.

Da quello che ho letto hai bisogno di circuiti per fare la protezione della carica per tagliare la tensione di carica quando la carica è completa (cioè tutte le celle hanno raggiunto 4,2 V). È utile disporre di circuiti di bilanciamento delle celle in grado di bypassare selettivamente i segmenti di serie per consentire al pacchetto di caricarsi completamente. E infine sarebbe bello avere un circuito di controllo del livello del carburante per monitorare / profilare lo stato di carica della cella / pacco (o equivalente profondità di scarica).

Sembra che ci siano un sacco di chip là fuori per svolgere le funzioni di "gestione della batteria" o "gestione della carica" ​​o "indicatore livello carburante" per particolari prodotti chimici. Quali sono alcune tecniche collaudate? Qual è la soluzione più integrata disponibile a questo problema? Penserei che ci sarebbero soluzioni "all-in-one" al problema di "gestione della batteria" che sono attrezzate per interfacciarsi con un pacchetto come ho disegnato sopra, perché il panorama sembra così vario e federato?

Questa è piuttosto una domanda multipart e profonda. Sembra che tu capisca le basi ma, per ogni evenienza, consiglierò questo sito Web come una buona panoramica, anche se datato in termini di attuali circuiti integrati e concorrenti BMS. http://liionbms.com/php/index.php

Chips Dipende dall'applicazione. Per i pacchetti di piccole dimensioni come quello che hai disegnato, è disponibile un'ampia varietà di chip. Per confezioni più grandi, Linear (LTC6803) e Maxim (MAX11081) sono i due principali fornitori concorrenti di soluzioni BMS. Forniscono le soluzioni più integrate per la gestione multi-cell. Le principali differenze rispetto ai pacchetti più piccoli sono le tensioni di serie più elevate, la comunicazione a catena e la segnalazione immune al rumore.

Tecniche In entrambi i casi, il monitoraggio della tensione, il monitoraggio della temperatura e il bilanciamento attivo tendono ad essere i bisogni primari di un BMS. Altre caratteristiche come la ridistribuzione tendono ad essere meno critiche e spesso non garantiscono il costo e l'hardware aggiuntivi.

Soluzioni Sfortunatamente, sebbene quasi tutti i progetti BMS abbiano gli stessi obiettivi, raramente esiste una soluzione tutto in uno. Le soluzioni si basano su numero di celle, tensioni (chimica), tolleranza per perdita, metodo di comunicazione ecc. Queste variabili non sono tutte standardizzate tra un progetto e l'altro. Inoltre, le tecnologie continuano a cambiare. Linear sta valutando la possibilità di sostituire CAN-BUS con Ethernet schermata. La precisione dell'ADC sta aumentando. Le frequenze di campionamento sono in aumento. Il metodo provato e vero è solo un semplice bilanciamento attivo. Questa tensione extra su una cella viene eliminata in modo resistivo. A parte questo, il resto del sistema è una semplice questione di lettura efficiente di tutte le tensioni delle celle.

Il futuro Alla fine, vedremo un panorama più solido con una migliore standardizzazione. Aziende come Elithion o Nuvation stanno progettando soluzioni BMS che stanno per cadere quasi in soluzioni. I progettisti di chip stanno acquisendo una migliore comprensione delle esigenze dei clienti e hanno già cercato di distinguere tra i diversi tipi di esigenze di li-ion in base a settori diversi. Ciò significa che inizieremo a pagare solo per le funzionalità di cui abbiamo bisogno. Anche i produttori di celle a batteria stanno standardizzando i tipi di celle. Per ora, tuttavia, qualsiasi progetto di batteria rimane abbastanza personalizzato.