As baterias de polímero de lítio são amplamente usadas em aviões controlados por rádio (RC), entre outras coisas, por suas vantagens de carga / peso. Esses pacotes normalmente consistem em células da série X e células paralelas Y e, se não me engano, cada segmento paralelo é agrupado nos segmentos da série da seguinte maneira, com toques destacados.
Então, o que eu desenhei acima como exemplo é uma representação de uma configuração 4S3P (4 séries, 3 paralelas), B + é o terminal positivo da embalagem, onde B- é o terminal negativo da embalagem e T1, T2 e T3 são séries pontos de toque.
Pelo que li, você precisa de circuitos para proteger a carga e cortar a tensão quando a carga estiver completa (ou seja, todas as células atingiram 4,2V). É bom ter um circuito de balanceamento de célula que possa desviar seletivamente os segmentos da série para permitir que o pacote seja totalmente carregado. E, finalmente, seria bom ter um circuito de medidor de combustível para monitorar / determinar o estado de carga da célula / pacote (ou profundidade de descarga equivalente).
Parece haver muitos chips por aí para executar funções de "gerenciamento de bateria" ou "gerenciamento de carga" ou "medidor de combustível" para determinadas químicas. Quais são algumas técnicas testadas e comprovadas? Qual é a solução mais integrada disponível para esse problema? Eu pensaria que haveria soluções "tudo-em-um" para o problema de "gerenciamento de bateria" equipadas para interagir com um pacote como eu desenhei acima, por que a paisagem parece tão variada e federada?
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Respostas:
Essa é a pergunta multipartida e profunda. Você parece entender o básico, mas, por precaução, recomendo este site como uma boa visão geral, embora datada em termos dos atuais concorrentes de ICs e BMS. http://liionbms.com/php/index.php
Chips Depende da aplicação. Para pacotes pequenos como o que você desenhou, há uma grande variedade de chips disponíveis. Para embalagens maiores, Linear (LTC6803) e Maxim (MAX11081) são os dois principais fornecedores concorrentes de soluções BMS. Eles fornecem as soluções mais integradas para gerenciamento de várias células. As principais diferenças em relação aos pacotes menores são as tensões em série mais altas, a comunicação em cadeia e a sinalização imune ao ruído.
Técnicas Nos dois casos, monitoramento de tensão, monitoramento de temperatura e balanceamento ativo tendem a ser as principais necessidades de um BMS. Outros recursos, como redistribuição, tendem a ser menos críticos e geralmente não garantem o custo e o hardware adicionais.
Soluções Infelizmente, embora quase todos os projetos de BMS tenham os mesmos objetivos, raramente existe uma solução completa. As soluções são baseadas no número de células, tensões (química), tolerância a perdas, método de comunicação etc. Essas variáveis nem todas são padronizadas entre um projeto e outro. Além disso, as tecnologias continuam mudando. A Linear está pensando em substituir o CAN-BUS por Ethernet blindada. A precisão da ADC está aumentando. As taxas de amostragem estão aumentando. O método experimentado e verdadeiro é apenas um balanceamento ativo simples. Essa tensão extra em uma célula é eliminada resistivamente. Fora isso, o resto do sistema é uma simples questão de ler todas as tensões das células de maneira eficiente.
O futuro Eventualmente, veremos um cenário mais robusto com melhor padronização. Empresas como Elithion ou Nuvation estão projetando soluções de BMS que são quase inexistentes. Os projetistas de chips estão entendendo melhor as necessidades dos clientes e já procuraram distinguir os diferentes tipos de necessidades de li-ion com base em diferentes setores. Isso significa que começaremos a pagar apenas pelos recursos de que precisamos. Até os fabricantes de células de bateria estão padronizando os tipos de células. Por enquanto, porém, qualquer projeto de bateria permanece bastante personalizado.
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