Einführung eines aktiven Ausgleichssystems für Lithiumbatterien in American Company

Die National Semiconductor Corporation aus den USA war seit ihrer Übernahme im April 2011 mit der Texas Instruments Corporation verbunden. Die 1959 gegründete National Semiconductor Corporation wurde bald in Texas Instruments eingegliedert. Ein aktives ausgeglichenes Batteriemanagementsystem wurde entwickelt, um das Gleichgewicht zwischen internen Modulen und kleinen Batterien beim Laden, Entladen und im Leerlauf aufrechtzuerhalten.

In dem vorherigen aktiven Batteriebilanzsystem bestand das Gleichgewicht zwischen den Modulen darin, alle kleinen Zellen jedes Moduls mit einer der kleinen Zellen im benachbarten Modul zu verbinden, um einen Pfad zwischen den beiden herzustellen, um Ladung zu übertragen. Weil die Ladung zuerst auf eine kleine Batterie übertragen und dann auf andere kleine Batterien verteilt werden muss; Bei weiteren Modulen muss die Ladung mehrmals separat übertragen werden, was die Effizienz des internen Betriebs erheblich verringert und dazu führt, dass mehr Strom in Form von Wärme verbraucht wird. Das aktive ausgeglichene Batteriemanagementsystem von National Semiconductor geht von der Verbesserung alter Probleme aus und bietet eine umfassende Systemlösung für große lithium-ionen-batterien. Dies ist eine Leiterplatte, die mit einer Reihe von speziellen integrierten Schaltkreisen ausgestattet ist, die eine aktive Batteriebilanz, hochpräzise Datenerfassung, Batterieschutz und -verwaltung ermöglichen.

1. Aktive Batteriebilanz: Das System verwendet eine isolierte Induktortopologie, die eine Hochstrom- und eine hocheffiziente Batteriebilanzfunktion bereitstellen kann. Die Ladung kann bidirektional zwischen einer kleinen Batterie und verschiedenen Modulen im Modul übertragen werden. Kleine Batterien und Module können gleichzeitig ausgeglichen werden. . Gleichzeitig verwaltet jedes Batteriemodul 14 kleine Batterien, und das Batteriemanagementsystem (Platine) jedes Moduls kann gestapelt werden, um Hochspannungs-lithium-batteriepacks zu verwalten. Die Höhe des Ausgleichsstroms hängt von den Komponenten ab (Ingenieure können zwischen Leistung und Kosten unterschiedlich zielgerichtete Komponenten auswählen).

2. Datenerfassung: Das Batteriemanagementsystem ist dafür verantwortlich, den Betrieb des Batteriepacks vollständig zu überwachen und sicherzustellen, dass das System die Spannung jeder kleinen Zelle genau misst. Die für diese Arbeit verantwortliche analoge Front-End-Schaltung kann nicht nur die Ladung ausgleichen, sondern auch sicherstellen, dass die Schätzungen der Batterieladung und des Gesundheitszustands korrekt sind.

3, Batterieschutz und -verwaltung: Das System verfügt über eine mehrschichtige Diagnose- und Fehlererkennungsschaltung. Wenn ein Fehler wie Unterspannung, Überdruck und Überhitzung der Batterie festgestellt wird, signalisiert die kleine Batterie oder das kleine Modul aktiv dem Hauptcontroller. Die Parameter werden mit den programmierbaren Schwellenwerten verglichen, die in der Firmware gespeichert und dann durch das Schaltprogramm geschützt sind. Die Leiterplatte, die jedes Modul steuert, ist mit einer Mehrkontakt-Isolationsbusschnittstelle ausgestattet, über die die Leiterplatte die Kommunikation mit anderen Modulen und der Hauptsteuerung anpassen kann. Gleichzeitig werden über den Bus Diagnose-, Programmier- und Konfigurationsverwaltungsfunktionen ausgeführt.

Dieses Batteriemanagementsystem verfügt über erweiterte Funktionen. Es kann schnell auf das interne Gleichgewicht zwischen Laden, Entladen und Leerlauf von lithium-batterien reagieren. Es steuert genau das Laden, Speichern und Entladen kleiner Zellen, verbessert die Sicherheit und erleichtert die Verlängerung der Lebensdauer. Das System wird voraussichtlich für die Verwaltung großer lithiumbatterien für Kraftwerksenergiespeicher eingesetzt.

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