德國(guó)APD蓄電池12V200AH 6-GFM-200生產(chǎn)廠(chǎng)家新報(bào)價(jià) |
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德國(guó)APD蓄電池12V200AH 6-GFM-200生產(chǎn)廠(chǎng)家新報(bào)價(jià)
APD蓄電池電池管理單元(BMU)以及電池保護(hù)
電池材料的不斷開(kāi)發(fā)提升了熱失控的上限溫度。另一方面,雖然電池必須通過(guò)嚴(yán)格的UL安全測(cè)試,例如UL1642,但提供正確的充電狀態(tài)并很好的應(yīng)對(duì)多種有可能出現(xiàn)的電子原件故障仍然是系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員的職責(zé)所在。過(guò)電壓、過(guò)電流、短路、過(guò)熱狀態(tài)以及外部分立元件的故障都有可能引起電池突變的失效。這就意味著需要采取多重的保護(hù)——在同一電池包內(nèi)具有至少兩個(gè)獨(dú)立的保護(hù)電路或機(jī)制。同時(shí),還希望具備用于檢測(cè)電池內(nèi)部微小短路的電子電路以避免電池故障。
電量計(jì)電路設(shè)計(jì)用于**的指示可用的鋰離子電池電量。該電路獨(dú)特的算法允許實(shí)時(shí)的追蹤電池包的蓄電量變化、電池阻抗、電壓、電流、溫度以及其它電路信息。電量計(jì)自動(dòng)的計(jì)算充電及放電的速率、自放電以及電池單元老化,在電池使用壽命期限內(nèi)實(shí)現(xiàn)了高精度的電量計(jì)量。例如,一系列**的阻抗追蹤電量計(jì),包括bq20z70,bq20z80以及bq20z90,均可在電池壽命期限內(nèi)提供高達(dá)1%精度的計(jì)量。單個(gè)熱敏電阻被用于監(jiān)測(cè)鋰離子電池的溫度,以實(shí)現(xiàn)電池單元的過(guò)熱保護(hù),并用于充電及放電限定。例如,電池單元一般不允許在低于0℃或高于45℃的溫度范圍內(nèi)充電,且不允許在電池單元溫度高于65℃時(shí)放電。如檢測(cè)到過(guò)電壓、過(guò)電流或過(guò)熱狀態(tài),電量計(jì)IC將指令控制AFE關(guān)閉充電及放電MOSFET Q1及Q2。當(dāng)檢測(cè)到電池欠壓(under-voltage)狀態(tài)時(shí),則將指令控制AFE關(guān)閉放電MOSFET Q2,且同時(shí)保持充電MOSFET開(kāi)啟,以允許電池充電。
AFE的主要任務(wù)是對(duì)過(guò)載、短路的檢測(cè),并保護(hù)充電及放電MOSFET、電池單元以及其它線(xiàn)路上的元件,避免過(guò)電流狀態(tài)。過(guò)載檢測(cè)用于檢測(cè)電池放電流向上的過(guò)電流(OC),同時(shí),短路(SC)檢測(cè)用于檢測(cè)充電及放電流向上的過(guò)電流。AFE電路的過(guò)載和短路限定以及延遲時(shí)間均可通過(guò)電量計(jì)數(shù)據(jù)閃存編程設(shè)定。當(dāng)檢測(cè)到過(guò)載或短路狀態(tài),且達(dá)到了程序設(shè)定的延遲時(shí)間,則充電及放電MOSFET Q1及Q2將被關(guān)閉,詳細(xì)的狀態(tài)信息將存儲(chǔ)于AFE的狀態(tài)寄存器,從而電量計(jì)可讀取并調(diào)查導(dǎo)致故障的原因。
對(duì)于計(jì)量2、3或4個(gè)鋰離子電池包的電量計(jì)芯片集解決方案來(lái)說(shuō),AFE起了很重要的作用。AFE提供了所需的所有高壓接口以及硬件電流保護(hù)特性。所提供的I2C兼容接口允許電量計(jì)訪(fǎng)問(wèn)AFE寄存器并配置AFE的保護(hù)特性。AFE還集成了電池單元平衡控制。多數(shù)情況下,在多單元電池包中,每個(gè)獨(dú)立電池單元的電荷狀態(tài)(SOC)彼此不同,從而導(dǎo)致了不平衡單元間的電壓差別。AFE針對(duì)每一的電池單元整合了旁通通路。此類(lèi)旁通通路可用于降低至每一單元的充電電流,從而為電池單元充電期間的SOC平衡提供了條件;谧杩棺粉欕娏坑(jì)對(duì)每一電池單元化學(xué)電荷狀態(tài)的確定,可在需要單元平衡時(shí)做出正確的決策。
具有不同激活時(shí)間的多極過(guò)電流保護(hù)限(如圖2所示)使得電池包保護(hù)更為強(qiáng)健。電量計(jì)具有兩層的充電/放電過(guò)電流保護(hù)設(shè)定,而AFE則提供了第三層的放電過(guò)電流保護(hù)。在短路狀態(tài)下,MOSFET及電池可能在數(shù)秒內(nèi)毀壞,電量計(jì)芯片集完全依靠AFE來(lái)自動(dòng)的關(guān)斷MOSFET,以免產(chǎn)生毀壞。
當(dāng)電量計(jì)IC及其所關(guān)聯(lián)的AFE提供過(guò)電壓保護(hù)時(shí),電壓監(jiān)測(cè)的采樣特性限制了此類(lèi)保護(hù)系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間。絕大多數(shù)應(yīng)用要求能快速響應(yīng),且實(shí)時(shí)、獨(dú)立的過(guò)電壓監(jiān)測(cè)器,并與電量計(jì)、AFE協(xié)同運(yùn)作。該監(jiān)測(cè)器獨(dú)立于電量計(jì)及AFE,監(jiān)測(cè)每一電池單元的電壓,并針對(duì)每一達(dá)到硬件編碼過(guò)電壓限的電池單元提供邏輯電平輸出。過(guò)電壓保護(hù)的響應(yīng)時(shí)間取決于外部延遲電容的大小。在典型的應(yīng)用中,秒量級(jí)保護(hù)器的輸出將觸發(fā)化學(xué)保險(xiǎn)絲或其它失效保護(hù)設(shè)備,以**性的將鋰離子電池與系統(tǒng)分離。
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