Intelligentes Laden und Profilieren von Lithium-Polymer-Akkupacks

Lithium-Polymer-Akkupacks werden unter anderem wegen ihrer Ladungs-/Gewichtsvorteile häufig in funkgesteuerten (RC) Flugzeugen verwendet. Diese Packs bestehen typischerweise aus Zellen der X-Serie und Y-Parallelzellen, und wenn ich mich nicht irre, ist jedes parallele Segment wie folgt über Seriensegmente mit herausgeführten Abgriffen verbunden.

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Was ich oben als Beispiel gezeichnet habe, ist eine Darstellung einer 4S3P-Konfiguration (4 Reihen, 3 parallel), B+ ist der Pluspol des Pakets, wobei B- der Minuspol des Pakets ist und T1, T2 und T3 sind Serien Tipppunkte.

Nach dem, was ich gelesen habe, benötigen Sie eine Schaltung zum Ladeschutz, um die Ladespannung abzuschalten, wenn der Ladevorgang abgeschlossen ist (dh alle Zellen haben 4,2 V erreicht). Es ist gut, eine Zellenausgleichsschaltung zu haben, die Reihensegmente selektiv umgehen kann, damit das Paket vollständig aufgeladen werden kann. Und schließlich wäre es schön, eine Tankanzeigeschaltung zu haben, um den Ladezustand der Zelle / des Packs (oder äquivalent die Entladetiefe) zu überwachen / zu profilieren.

Es scheint eine ganze Menge Chips zu geben, die "Batteriemanagement"- oder "Lademanagement"- oder "Kraftstoffanzeige"-Funktionen für bestimmte Chemien ausführen. Was sind bewährte Techniken? Was ist die am besten integrierte verfügbare Lösung für dieses Problem? Ich würde denken, dass es "All-in-One"-Lösungen für das Problem des "Batteriemanagements" geben würde, die für eine Schnittstelle mit einem Pack wie dem oben gezeichneten ausgestattet sind. Warum scheint die Landschaft so vielfältig und föderiert zu sein?

Sie sollten mit Lipolys anfangs sehr vorsichtig sein. Zweitens wurde mir Folgendes über diese Akkus gesagt (ich bin mir aber nicht sicher, ob es stimmt): Es kann geringfügige Unterschiede zwischen mehreren Zellen geben. Ein Ladegerät prüft die Spannung. Sie steigt während des Ladevorgangs an und fällt etwas ab, wenn sie vollständig aufgeladen ist. So funktionieren die Lade-ICs. Aber wenn Sie mehrere Zellen in Reihe / parallel schalten, funktioniert dieser Mechanismus nicht mehr. Sie müssen also die Zellen einzeln aufladen. Es ist möglich, sie in Reihe zu laden, indem man mit den Spannungen jongliert, aber parallel. Nein.

Antworten (1)

Dies ist eine ziemlich vielteilige und tiefgreifende Frage. Sie scheinen die Grundlagen zu verstehen, aber für alle Fälle empfehle ich diese Website als guten Überblick, wenn auch veraltet in Bezug auf aktuelle ICs und BMS-Konkurrenten. http://liionbms.com/php/index.php

Chips Dies ist abhängig von der Anwendung. Für kleine Packungen wie die, die Sie gezogen haben, gibt es eine große Auswahl an Chips. Bei größeren Paketen sind Linear (LTC6803) und Maxim (MAX11081) die beiden wichtigsten konkurrierenden Anbieter von BMS-Lösungen. Sie bieten die am besten integrierten Lösungen für das Management mehrerer Zellen. Die Hauptunterschiede zu kleineren Paketen sind die höheren Reihenspannungen, die Daisy-Chain-Kommunikation und die rauschunempfindliche Signalisierung.

Techniken In beiden Fällen sind Spannungsüberwachung, Temperaturüberwachung und aktiver Ausgleich die primären Anforderungen eines BMS. Andere Funktionen wie die Umverteilung sind in der Regel weniger kritisch und rechtfertigen häufig nicht die zusätzlichen Kosten und die zusätzliche Hardware.

Lösungen Obwohl fast alle BMS-Designs die gleichen Ziele haben, gibt es leider selten eine Komplettlösung. Lösungen basieren auf der Anzahl der Zellen, Spannungen (Chemie), Verlusttoleranz, Kommunikationsmethode usw. Diese Variablen sind nicht alle zwischen einem Projekt und einem anderen standardisiert. Außerdem ändern sich die Technologien ständig. Linear erwägt, CAN-BUS durch abgeschirmtes Ethernet zu ersetzen. Die ADC-Genauigkeit nimmt zu. Die Abtastraten steigen. Die altbewährte Methode ist einfach nur aktives Balancieren. Das heißt, zusätzliche Spannung an einer Zelle wird resistiv abgeleitet. Abgesehen davon ist der Rest des Systems eine einfache Sache des effizienten Lesens aller Zellenspannungen.

Die Zukunft Letztendlich werden wir eine robustere Landschaft mit besserer Standardisierung sehen. Unternehmen wie Elithion oder Nuvation entwickeln BMS-Lösungen, die nahezu Drop-in-Lösungen sind. Chipdesigner bekommen ein besseres Verständnis für die Kundenbedürfnisse und haben bereits versucht, zwischen den verschiedenen Arten von Li-Ionen-Bedürfnissen auf der Grundlage verschiedener Branchen zu unterscheiden. Das bedeutet, dass wir ab sofort nur noch für Funktionen bezahlen, die wir benötigen. Auch Hersteller von Batteriezellen standardisieren Zelltypen. Im Moment bleibt jedoch jedes Batteriedesign ziemlich individuell.

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