BQ7718 ఉపయోగించి సిరీస్ 2 ఎస్, 5 ఎస్ లి-అయాన్ సెల్ ఛార్జర్

ఈ BQ7718 సిరీస్ 2S నుండి 5S సిరీస్ లి-అయాన్ సెల్ ఛార్జర్ అంతర్గతంగా సెట్ చేయబడిన రిఫరెన్స్ స్థాయికి సూచనగా, ప్రతి లి-అయాన్ కణాల వోల్టేజ్‌ను స్వతంత్రంగా పర్యవేక్షించడానికి రూపొందించబడింది.

ఏదైనా సెల్ వోల్టేజ్ రిఫరెన్స్ స్థాయికి వెళ్ళిన వెంటనే, ఇది అంతర్గత ఆలస్యం టైమర్‌ను ప్రేరేపిస్తుంది. ఈ ఆలస్యం టైమర్ కొన్ని సెకన్లపాటు వేచి ఉండి, ఆపై IC యొక్క అవుట్పుట్ పిన్‌ను ప్రేరేపిస్తుంది.

IC యొక్క అవుట్పుట్ ఇన్పుట్ సరఫరాను మూసివేస్తుంది, తద్వారా సెల్ యొక్క ఓవర్-వోల్టేజ్ పరిస్థితి త్వరగా పరిమితం చేయబడుతుంది.

కింది రేఖాచిత్రం 5S లేదా 5 సిరీస్ లి-అయాన్ సెల్ ప్యాక్‌ని ఉపయోగించి ప్రాథమిక కాన్ఫిగరేషన్‌ను చూపుతుంది:

సరఫరా ఇన్పుట్ సోలార్ ప్యానెల్ కంట్రోలర్ నుండి కావచ్చు.

ఏదైనా సిరీస్ సెల్ ఓవర్ వోల్టేజ్ పరిస్థితికి చేరుకున్న వెంటనే, మొదట ఆలస్యం టైమర్ సక్రియం అవుతుంది మరియు కొంతసేపు వేచి ఉంటుంది, ఆపై చివరికి OUT పిన్ సరఫరాను నిలిపివేయడానికి ప్రారంభించబడుతుంది.

పునరావృతమయ్యే అవుట్పుట్ ఆన్ / ఆఫ్ స్విచింగ్ ఇతర కణాలను ఛార్జింగ్ ప్రక్రియను కొనసాగించడానికి అనుమతిస్తుంది మరియు ఏకకాలంలో పూర్తిగా ఛార్జ్ చేయబడిన సిరీస్ కణాలను అధిక ఛార్జింగ్ నుండి ఉంచుతుంది.

సిరీస్ లి-అయాన్ బ్యాటరీల ఓవర్-వోల్టేజ్ రక్షణ

పునర్వినియోగపరచదగిన బ్యాటరీలను సాధారణంగా విద్యుత్ శక్తిని నిల్వ చేయడానికి మరియు ఆ శక్తిని డిమాండ్ ప్రకారం ఉపయోగించుకుంటారు.

బ్యాటరీతో పనిచేసే వ్యవస్థల్లోని ప్రధాన సవాళ్లు బ్యాటరీల అధిక వోల్టేజ్ మరియు వేడెక్కడం.

లి-అయాన్ బ్యాటరీలు ఎలక్ట్రానిక్ పరిశ్రమకు ఆచరణీయ అభ్యర్థిగా మారతాయి మరియు నికెల్ ఆధారిత పునర్వినియోగపరచదగిన బ్యాటరీలను భర్తీ చేస్తాయి.

ఎలక్ట్రిక్ స్కూటర్, ఇ-బైక్‌లు, డ్రోన్లు మరియు ఎలక్ట్రిక్ వెహికల్ (ఇవి) లలో విస్తృతంగా ఉపయోగించడం వల్ల లిథియం-అయాన్ పునర్వినియోగపరచదగిన బ్యాటరీలు గత కొన్ని సంవత్సరాలుగా ప్రజాదరణ పొందాయి.

లి-అయాన్ బ్యాటరీల ఆకర్షణీయమైన మరియు ప్రత్యేకమైన లక్షణాలు:

• అధిక శక్తి సాంద్రత
• అధిక అవుట్పుట్ శక్తి
• అధిక సెల్ వోల్టేజ్ (నికెల్ బ్యాటరీలతో పోలిస్తే)
• స్వీయ-ఉత్సర్గ తక్కువ రేటు (నికెల్ టెక్నాలజీతో పోలిస్తే 1: 4)

నికెల్ బ్యాటరీలపై ఎక్కువ ప్రయోజనాలు ఉన్నప్పటికీ, లి-అయాన్ బ్యాటరీలు తక్కువ సహనం కలిగివుంటాయి మరియు అధిక ఛార్జింగ్ వారి జీవిత చక్రాన్ని తగ్గిస్తుంది.

అధిక వోల్టేజ్ మరియు అధిక ఛార్జింగ్ అధిక వేడెక్కడం, అధిక అంతర్గత నిరోధకత, తక్కువ శక్తి నిల్వ లేదా పేలడానికి దారితీస్తుంది.

గరిష్ట ప్రయోజనాలను పొందడానికి మరియు లి-అయాన్ బ్యాటరీల జీవిత చక్రాన్ని పెంచడానికి ఓవర్ఛార్జింగ్ సమస్యను పరిష్కరించాలి.

బ్యాటరీల భద్రత మరియు రక్షణ కోసం రక్షణ సర్క్యూట్లను సరిగ్గా రూపొందించాలి మరియు బ్యాటరీతో సమగ్ర వ్యవస్థ ఉండాలి.

బ్యాటరీ వ్యవస్థ యొక్క దీర్ఘకాలిక జీవితానికి ఓవర్లోడ్ మరియు షార్ట్ సర్క్యూట్ రక్షణ కూడా ఒక ముఖ్యమైన అంశం.

ముఖ్య లక్షణాలు:

పైన పేర్కొన్న అన్ని సవాళ్లను ఎదుర్కోవటానికి, నిపుణులు BQ7718 IC ఆధారిత సిరీస్ లి-అయాన్ సెల్ ప్రొటెక్షన్ సర్క్యూట్‌ను సిఫార్సు చేశారు.

BQ7718 ఉత్పత్తుల శ్రేణి బ్యాటరీ ఛార్జింగ్ వ్యవస్థలో ఓవర్ వోల్టేజ్‌ను పర్యవేక్షించడమే కాకుండా, బ్యాటరీ ప్యాక్‌ను ఓవర్ వోల్టేజ్ నుండి కాపాడుతుంది.

బ్యాటరీ ప్యాక్ సిరీస్ లేదా కణాల సంఖ్యను కలిగి ఉన్నందున, ప్రతి సెల్ యొక్క రక్షణ BQ7718xy సర్క్యూట్ల ద్వారా నిర్ధారించబడింది.

BQ7718 యొక్క అనువర్తనం 2-సిరీస్ నుండి 5 సిరీస్ సెల్ లి-అయాన్ బ్యాటరీలను పర్యవేక్షించడానికి మరియు నియంత్రించడానికి వశ్యతను కలిగి ఉంది.

బ్యాటరీ కణాల శీఘ్ర రక్షణ కోసం అంతర్గత ఆలస్యం టైమర్‌తో ఓవర్‌లోడ్ మరియు షార్ట్ సర్క్యూట్ రక్షణ కూడా అందించబడుతుంది.

BQ7718 కస్టమర్ టెస్ట్ మాడ్యూల్‌ను అందిస్తుంది మరియు ఓవర్ వోల్టేజ్‌కు వ్యతిరేకంగా రక్షణను నిర్ధారించడానికి ప్రతి సెల్ యొక్క స్వతంత్ర పర్యవేక్షణను అనుమతిస్తుంది.

కస్టమర్ టెస్ట్ మోడ్‌లో బ్యాటరీ ప్యాక్‌లో ఇంటిగ్రేట్ చేసేటప్పుడు ఓవర్ వోల్టేజ్ టైమర్ పరామితి యొక్క తనిఖీ మరియు ధృవీకరణ కోసం పరీక్ష సమయాన్ని తగ్గించవచ్చు.

పరీక్ష మోడ్ మరియు ఆలస్యం టైమర్ యొక్క కాన్ఫిగరేషన్‌ను ప్రారంభించడానికి దయచేసి డేటా షీట్‌ను చూడండి.

దీని పరిమాణం చిన్నది (QFN 3mm x 4mm, MSOP 3mm x 5mm) మరియు బ్యాటరీ ప్యాక్‌లో సులభంగా చేర్చగలిగేంత పొదుపుగా ఉంటుంది.

అంతేకాకుండా, BQ7718 యొక్క ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్ మరియు ప్రస్తుత వినియోగం చాలా చిన్నది (తక్కువ విద్యుత్ వినియోగం ICC ≈ 1 µA) ఇది బాగా రూపొందించిన ఏదైనా లి-అయాన్ బ్యాటరీ యొక్క స్వాభావిక స్వీయ-ఉత్సర్గ రేటు కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.

ఓవర్ఛార్జ్ థ్రెషోల్డ్ కూడా పరిష్కరించబడింది, ఇది పూర్తి ఛార్జీని అనుమతిస్తుంది మరియు అధిక ఛార్జింగ్ను నిరోధిస్తుంది. ఇది voltage 10 mV యొక్క అధిక ఖచ్చితత్వంతో ఓవర్ వోల్టేజ్ రక్షణను కలిగి ఉంది.

బ్యాటరీ ప్యాక్ యొక్క సర్క్యూట్ అవసరాన్ని బట్టి కేటలాగ్ నుండి (4.200 నుండి 4.300 వోల్ట్ల వరకు) ఓవర్ వోల్టేజ్ ప్రొటెక్షన్ థ్రెషోల్డ్ పరిధిని ఎంచుకోవచ్చు.

ఎంచుకున్న ప్రవేశం చాలా ఎక్కువగా ఉంటే, బ్యాటరీ దెబ్బతింటుంది, కాబట్టి సర్క్యూట్ అవసరానికి అనుగుణంగా ప్రవేశాన్ని ఖచ్చితంగా ఎంచుకోండి.

తయారీదారు ప్రకారం, ప్రతి కణానికి లీకేజ్ కరెంట్ యొక్క ఇన్పుట్ 100 nA కన్నా తక్కువ అని గమనించడం కూడా ముఖ్యం.

ప్రతి కణంలో ఛార్జ్ ఈక్వలైజేషన్ గరిష్ట శక్తిని నిల్వ చేయడానికి తప్పనిసరి, ప్రతి సెల్ సమానంగా వసూలు చేయాలి.

ఉత్పాదక లోపం లేదా తరచూ ఛార్జింగ్ కారణంగా ప్రతి సెల్ ఛార్జింగ్‌లో ఏదైనా అసమతుల్యత, డిశ్చార్జ్ చేయడం బ్యాటరీ యొక్క ఆపరేషన్ సమయాన్ని తగ్గిస్తుంది.

మేము చెప్పినట్లుగా, BQ7718xy లో ప్రతి సెల్ స్వతంత్రంగా పర్యవేక్షించబడుతుంది, సెల్ అసమతుల్యత ఛార్జింగ్ యొక్క సమస్యను తొలగించవచ్చు.

వాస్తవ సెల్ వోల్టేజ్ మరియు ప్రొటెక్షన్ రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్ ప్రతి సెల్ కోసం BQ7718xy చేత నిరంతరం పర్యవేక్షించబడుతుంది, కణాలలో అసమతుల్యత లేదా అసమాన ఛార్జింగ్ (కాన్ఫిగర్ చేయబడిన OV ఆలస్యం సమయం) ఏదైనా గుర్తించడం టైమర్ సర్క్యూట్‌ను సక్రియం చేస్తుంది.

టైమర్ సర్క్యూట్ గడువు ముగిసినప్పుడు, ఛార్జింగ్ స్థితి సక్రియం అవుతుంది. వోల్టేజీలు ముందుగా అమర్చిన విలువల కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు సాధారణ ఛార్జింగ్ మోడ్ సక్రియం చేయబడింది.

ప్రతి సెల్ యొక్క ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ను గ్రహించడానికి తయారీదారు సిఫారసు చేసారు, సెల్ అంతటా సిరీస్ రెసిస్టర్ మరియు కెపాసిటర్ శబ్దం వడపోత మరియు వోల్టేజ్ యొక్క స్థిరమైన పర్యవేక్షణకు అవసరమైన విధంగా అమర్చాలి.

BQ7718xy యొక్క క్రియాత్మక ఉష్ణోగ్రత -10 ° C నుండి 110 ° C మధ్య ఉంటుంది, ఈ పరిధులను మించి పరికరాలను శాశ్వతంగా దెబ్బతీస్తుంది.

ఏదైనా స్థితిలో గరిష్ట పరిమితులకు దీర్ఘకాలం బహిర్గతం చేయడం సిస్టమ్ యొక్క కార్యాచరణను మార్చవచ్చు మరియు విశ్వసనీయత ప్రభావితమవుతుంది.

విశ్వసనీయత సమస్యను నివారించడానికి, పరికరాలను ఎక్కువ కాలం చెత్త లేదా గరిష్ట పరిమితి పరిస్థితులకు గురిచేయవద్దని సిఫార్సు చేయబడింది.

పిన్ కార్యాచరణలు:

BQ7718xy క్రింద ఉన్న చిత్రంలో చూపిన విధంగా DPJ మరియు DGK వంటి రెండు సాధారణ కాన్ఫిగరేషన్ ప్యాకేజీలలో (రెండూ 8 పిన్స్‌లో) అందుబాటులో ఉన్నాయి.

VDD అనేది విద్యుత్ సరఫరా (30 V గరిష్టంగా, 25V సిఫార్సు చేయబడింది), VSS అనేది రిఫరెన్స్ గ్రౌండ్ లేదా నెగటివ్ టెర్మినల్.

కరెంట్‌ను పరిమితం చేయడానికి సిరీస్ రెసిస్టర్ తప్పనిసరిగా VDD తో కనెక్ట్ కావాలి మరియు శబ్దాన్ని ఫిల్టర్ చేయడానికి కెపాసిటర్‌ను VSS పిన్‌తో అనుసంధానించాలి.

V1 నుండి V5 పిన్స్ వరుసగా సెల్ 1 నుండి సెల్ 5 లోని సెన్స్ ఇన్పుట్ వోల్టేజ్‌ల కోసం ఉపయోగిస్తారు. బ్యాటరీ ప్యాక్‌లోని ఓవర్ వోల్టేజ్ (వోల్టేజ్ పరిధి -0.3 నుండి 30) తప్పు సిగ్నల్ కోసం అవుట్ పిన్ ఉపయోగించబడుతుంది.

సర్క్యూట్ కాన్ఫిగరేషన్లు

లి-అయాన్ బ్యాటరీల యొక్క 3,4 లేదా 5 సిరీస్ కణాల ఛార్జింగ్ రక్షణ కోసం ఒక సరళమైన విధానం క్రింద ఉన్న చిత్రంలో చూపబడింది.

బ్యాటరీ ప్యాక్ కోసం ఓవర్ వోల్టేజ్ ప్రొటెక్షన్ సర్క్యూట్ల అభివృద్ధి కోసం తయారీదారు యొక్క సిఫార్సులు అనుసరించబడతాయి.

డేటా షీట్‌లో పేర్కొన్న పరిధులలో ఏదైనా మార్పు సెల్ యొక్క వోల్టేజ్ కొలత యొక్క ఖచ్చితత్వాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది. పరికరం యొక్క క్రమాంకనం విలువ = 1 kΩ ఉపయోగించి జరిగింది, క్రమాంకనం కోసం ఇతర విలువలను ఉపయోగిస్తే పరికరం యొక్క ఖచ్చితత్వాన్ని మార్చవచ్చు.

BQ7718 యొక్క అప్లికేషన్ సర్క్యూట్:

ఓవర్ వోల్టేజ్ పర్యవేక్షణ మరియు రక్షణ కోసం ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లు, అంతర్గత ఆలస్యం టైమర్‌తో అధిక ఉష్ణోగ్రత స్థితిలో ఛార్జ్ ఈక్వలైజేషన్ BQ7718xy ని ఉపయోగించడం ద్వారా రూపొందించవచ్చు.

హ్యాండ్‌హెల్డ్ పవర్ టూల్స్ / గార్డెన్ టూల్స్, ఎలక్ట్రిక్ బైక్‌లు / స్కూటర్ మరియు వాక్యూమ్ క్లీనర్ వంటి కార్డ్‌లెస్ గృహోపకరణాలలో ఉపయోగించిన లి-అయాన్ బ్యాటరీ ప్యాక్‌ల రక్షణ కోసం.

సారాంశం:

దిగువ చిత్రంలో సమర్పించిన సమాచారం క్లుప్తంగా IC మరియు దాని అప్లికేషన్ యొక్క క్రియాత్మక వివరాలను అందిస్తుంది.

ప్రస్తావనలు:

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/bq7718.pdf

అఫన్నీ, ఎ., బెల్లిని, ఎ., ఫ్రాన్సిస్చిని, జి., గుగ్లిఎల్మి, పి., & టాసోని, సి. (2005). కొత్త తరం ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల కోసం బ్యాటరీ ఎంపిక మరియు నిర్వహణ. పారిశ్రామిక ఎలక్ట్రానిక్స్‌పై IEEE లావాదేవీలు , 52 (5), 1343-1349.