Новая микросхема повышает безопасность и ресурс аккумуляторов

Содержание

• Проблемы эксплуатации аккумуляторных систем
• Техническое решение на базе L9962
• Внедрение в компактное оборудование
• Основные области применения
• Результаты интеграции

Проблемы эксплуатации аккумуляторных систем

Эиком совместно с промышленными производителями внедряет современные системы управления аккумуляторными батареями для портативного оборудования и лёгкого электротранспорта. В основе решения находится интегральная схема L9962, предназначенная для точного контроля литиевых аккумуляторных сборок.

Промышленная и медицинская техника предъявляет повышенные требования к источникам питания. Аккумулятор должен стабильно работать при различных нагрузках, сохранять ёмкость и обеспечивать длительную автономность оборудования. Нарушение баланса между отдельными ячейками может привести к ускоренному износу батареи, снижению времени работы и возникновению опасных режимов.

Современная BMS-система не только контролирует заряд батареи, но и помогает поддерживать одинаковое напряжение ячеек, продлевая срок службы аккумуляторной сборки.

Сотрудничество с производителями оборудования позволяет использовать унифицированную архитектуру управления литий-ионными и литий-полимерными батареями. При этом уменьшается количество внешних компонентов, упрощается разработка и повышается общая надёжность готового изделия.

Техническое решение на базе L9962

Микросхема L9962 рассчитана на работу с аккумуляторными блоками, в которых последовательно соединено до десяти ячеек. STMicroelectronics интегрирует в неё 12-разрядный аналого-цифровой преобразователь и прецизионный усилитель измерения тока. Для определения заряда применяется метод подсчёта кулонов, позволяющий отслеживать фактический расход энергии.

Встроенный балансировщик выравнивает напряжение отдельных элементов с током до 70 мА. Дополнительный стабилизатор на 3,3 В может использоваться для питания внешних компонентов. Через интерфейс I2C разработчики задают интервалы измерений, конфигурируют параметры микросхемы и получают сведения о текущем уровне заряда и состоянии батареи.

L9962 объединяет измерение напряжения, контроль тока, балансировку и защитные функции в одном компактном решении, сокращая объём внешней схемотехники.

Внедрение в компактное оборудование

Системы управления на базе L9962 предназначены для интеграции в устройства с ограниченным внутренним пространством. К ним относятся аккумуляторные электроинструменты, электровелосипеды и резервные накопители энергии.

На этапе производства специалисты выполняют калибровку измерения тока в одной точке технологической линии. Это позволяет получить точность до 0,25% во всём диапазоне рабочих температур. Программируемое время цикла обеспечивает регулярную проверку напряжения каждой ячейки.

• Контроль ячеек : система постоянно отслеживает напряжение отдельных элементов аккумуляторной сборки.
• Балансировка : встроенный механизм выравнивает параметры ячеек и снижает риск преждевременного износа.
• Защита : при выходе показателей за установленные пределы активируются предусмотренные защитные функции.

Такой подход позволяет своевременно обнаруживать отклонения и автоматически реагировать на потенциально опасные режимы. Защитные механизмы могут срабатывать при чрезмерном повышении или снижении напряжения, а также при нестандартных токовых нагрузках.

Основные области применения

Технология подходит для портативных медицинских приборов, лёгких электрических транспортных средств и источников бесперебойного питания. Контроллер отслеживает чрезмерные токи заряда и разряда, поддерживает защиту от короткого замыкания при разряде и контролирует температуру с помощью NTC-термистора.

Компактная система управления особенно важна для медицинских и мобильных устройств, где отказ аккумулятора может привести не только к остановке работы, но и к нарушению всего технологического процесса.

Архитектура также помогает поддерживать согласованное напряжение во всей батарейной сборке и увеличивать продолжительность автономной работы. Для оборудования, которое транспортируется или длительное время не используется, предусмотрены экономичные режимы: ток потребления в режиме ожидания составляет 5 мкА, а в режиме глубокого сна — 2 мкА.

Результаты интеграции

Применение L9962 снижает затраты времени на проектирование специализированных аккумуляторных блоков и уменьшает количество дополнительных электронных компонентов. Производители получают готовую основу для создания систем питания с контролем ключевых параметров и встроенными механизмами безопасности.

Сочетание точной балансировки и постоянной проверки достоверности измерений позволяет быстрее корректировать напряжение ячеек. Это способствует сохранению ёмкости батареи, повышению стабильности оборудования и увеличению общего срока эксплуатации аккумуляторной системы.

Интеграция точного контроля батареи помогает производителям создавать более надёжные портативные устройства без заметного увеличения их габаритов и сложности.

Таким образом, сотрудничество Эиком с промышленными изготовителями и использование контроллера L9962 формируют универсальную платформу для управления литиевыми батареями. Решение обеспечивает контроль напряжения, тока и температуры, поддерживает балансировку ячеек и сохраняет точность измерений при изменении температуры эксплуатации. Это делает технологию востребованной в промышленной, медицинской и потребительской электронике.