Analog Devices představuje systém na hlídání a ochranu Lithiových akumulátorů pro použití v energetice a automobilovém průmyslu

Úplný systém na hlídání a ochranu Lithiových akumulátorů o vysokých úrovních napětí proti přepětí, podpětí a přehřátí

Obliba Lithiových Akumulátorů (Li-ion) jako zdrojů napájení o vyšším napětí pro zařízení průmyslových a automobilních aplikací, jejichž typickými příklady jsou větrné nebo solární generátory elektrické energie a vozidla s hybridním pohonem, roste. Tento trend vyvolal zvýšení poptávky po bezpečnějších a dokonalejších systémech na hlídání a ochranu akumulátorů. Firma Analog Devices se zaměřila na požadavky výrobců Lithiových akumulátorů i konstruktérů systémů a vyvinula úplný systém pro hlídání a ochranu Lithiových akumulátorů. Tento systém zahrnuje všechny důležité komponenty, včetně měření napětí a proudu, galvanického oddělení signálu a bezpečnostní funkce sledování stavu akumulátoru.

Ve srovnání s akumulátory NiMH (nickel-metal hydride) mají akumulátory Li-ion lepší poměr energetické kapacity a hmotnosti, vyšší účinnost s ohledem na počet nabíjecích/ vybíjecích cyklů a nedochází u nich k samovybíjení takovou měrou jako u akumulátorů Ni- MH. Také na rozdíl od technologie NiMH, tradičně používané v zařízeních pracujících s vyšším napětím, lze řadit velký počet článků Li-ion do série a dosáhnout tak napětí až řádu stovek Voltů. S ohledem na bezpečnost, účinný provoz a dlouhou životnost akumulátoru je třeba zajistit spolehlivé sledování stavu a vyvážení každého jeho článku. Nový systém Analog Devices pro hlídání Lithiových akumulátorů vykonává tyto funkce, přičemž také umožňuje, aby konstruktéři mohli nahradit nákladné diskrétní součástky, snížit spotřebu a rozměry zařízení.

Analog Devices nabízí celou řadu důležitých součástek, s jejichž pomocí lze sestavit úplný systém pro hlídání a ochranu Lithiových akumulátorů. Jsou to jmenovitě tyto obvody:

• obvod pro měření napětí – hlídá a vyvažuje články baterie (AD7280);
• obvod pro měření proudu – hlídá proud baterie (ADuC703x nebo AD821x);
• oddělovač – přenáší měřené signály přes vysokonapěťovou oddělovací bariéru k jednotce pro řízení režimu akumulátoru (ADuM14x nebo ADuM540x);
• bezpečnostní sledovací obvod – umožňuje vytvoření zabezpečovacích obvodů a bezpečného prostředí pro uživatele (AD8280);
• jednotka pro řízení režimu akumulátoru – řídí funkce akumulátoru a optimalizuje jeho provoz (Blackfin ADSP-50x).

Nový bezpečnostní obvod AD8280 je posledním dosud chybějícím článkem potřebným k vytvoření úplného systému pro hlídání a ochranu akumulátorů. AD8280 představuje integrované řešení pro sledování napětí šesti článků se dvěma vstupy pro sledování teploty. Napájení je zajištěno zcela ze sledovaného akumulátoru, přičemž výstupy obvodu poskytují společné nebo individuální varovné signály pro tři různé chybové stavy – přepětí, podpětí a přehřátí. K dalším funkcím a výhodám obvodu patří:

• komplexní self-test prováděný na vyžádání, jenž zvyšuje možnosti konstruktérů při plnění požadavků funkční bezpečnosti jako ISO26262 a IEC61508;
• široký rozsah hodnot nastavení umožňuje použití obvodu pro jakýkoli typ Lithiových akumulátorů;
• schopnost přizpůsobit se pružně dané aplikaci;
• možnost komunikačního propojení odstraňuje požadavek galvanického oddělení u akumulátorů o vysokých úrovních napětí;
• režim s nízkou spotřebou umožňuje uživateli minimalizovat vybíjení baterie v čase, kdy se zařízení nepoužívá;
• obvod splňuje normy AEC-Q100 i normy pro elektromagnetické rušení a umožňuje tudíž jeho využití v automobilovém průmyslu.

Nový obvod AD8280 se vyrábí v pouzdru LQFP (Low-profile Quad Flat Package) o 48 vývodech.

Více informací poskytne Amtek spol. s r. o.

Vídeňská 125, 619 00 Brno, tel. 547 125 560, fax 547 125 556

Borského 989/1, 152 00 Praha 5, tel. 251 681 111–13, fax 251 681 114

www.amtek.cz