Sistemul de monitorizare a bateriei este factorul de promovare de bază pe diferite piețe. Bateria joacă un rol important în diverse aplicații, inclusiv în obținerea de realizări mai mari în domeniul vehiculelor electrice și stocarea energiei regenerabile pentru rețelele inteligente. Aceeași tehnologie a bateriei și similară este utilizată pentru dispozitivele medicale, care pot îmbunătăți siguranța intervenției chirurgicale și pot deplasa liber echipamentele din spital. Toate aceste aplicații folosesc alimentare cu baterii care necesită un semiconductor precis și eficient pentru a monitoriza, echilibra, proteja și comunica. Acest articol va introduce un sistem de monitorizare a bateriei de primă clasă (inclusiv echilibrul bateriei și rețeaua de comunicație de izolare) cum să utilizați avantajele noii chimie a bateriilor cu litiu. Utilizarea circuitelor integrate inovatoare poate îmbunătăți fiabilitatea și poate prelungi 30% din durata de viață a bateriei, în special sistemele de stocare a energiei la scară largă.

Bateriile utilizate pentru aplicații medicale trebuie să îndeplinească standarde foarte ridicate de fiabilitate, eficiență și siguranță în toate aplicațiile care sunt utilizate de obicei în aceste baterii. Aceste aplicații includ: sisteme portabile, cum ar fi sisteme de presare a pieptului, echipamente pentru camera de urgență a spitalelor, vehicule medicale de alimentare și pat, echipamente portabile cu ultrasunete, monitorizare de la distanță și sistem de stocare a energiei (ESS) nou produs de pe piață.

Sistemul de stocare a energiei nu este conectat direct la pacient și nici la operația medicului. Sunt upgrade-uri ale sursei de alimentare neîntrerupte (UPS). UPS-ul a fost întotdeauna folosit ca sursă de alimentare de rezervă pentru cele mai critice aplicații, cum ar fi echipamentele pentru camera de urgență și infrastructura cheie a rețelei IT. Sistemul de stocare a energiei al spitalului acoperă din ce în ce mai multe funcții, care este alimentat de baterii noi cu litiu. Sunt complet integrate cu rețeaua electrică a spitalului, aducând astfel următoarele avantaje:

Este utilizat pentru întreaga instalație în locul sursei de alimentare de rezervă completă a unui număr mic de instalații cheie, precum și protecție împotriva întreruperii de curent pentru a preveni calitatea slabă a puterii/tensiunii rețelei electrice și pentru a reduce utilizarea generatoarelor diesel de urgență. Cu ajutorul ESS Gigabi -Wat hours (MWH), spitalul poate chiar efectua intervenții chirurgicale în cazul unei pene de curent pe termen lung și poate participa la stabilitatea rețelei electrice.

Beneficiile economice ale cheltuielilor cu energia electrică. Cu ajutorul ESS, spitalele pot controla direct configurația consumului de energie și pot reduce cererea pentru vârfuri de putere ridicate, reducând astfel costurile cu apă și electricitate.

Acoperișul spitalului este de obicei foarte mare, potrivit pentru instalarea de sisteme fotovoltaice (PV) pentru a genera energie electrică. Sistemele fotovoltaice sunt combinate cu ESS care pot fi stocate și utilizate singure, oferind în același timp beneficii economice și reducând emisiile de carbon.

Chimia pe bază de litiu este acum o tehnologie avansată de baterie utilizată pe diverse piețe, inclusiv pe piața auto, pe piața industrială și pe piața medicală și a sănătății. Diferite tipuri de baterii cu litiu au avantaje diferite pentru a satisface mai bine sursa de alimentare a diferitelor aplicații și designul produsului. De exemplu, LICOO2 (cobaltat de litiu) are un raport foarte mare și este foarte potrivit pentru produsele portabile; Limn2O4 oxid de litiu mangan) este foarte scăzut, deci este încărcare rapidă și descărcarea curentă este, de asemenea, mare, ceea ce înseamnă că este un vârf care reglează stocarea energiei și stocarea energiei stocarea energiei Alegerea ideală de aplicare. LIFEPO4 (fosfat de fier de litiu) poate rezista, de asemenea, la starea de încărcare completă și îl poate menține sub tensiune înaltă pentru o perioadă lungă de timp. Acest lucru îl face o alegere mai bună pentru sistemele mari de stocare a energiei care trebuie să funcționeze în timpul întreruperilor de curent. Dezavantajul este că rata de auto-descărcare este mare, dar acest lucru este irelevant în implementarea de stocare menționată mai sus.

Diferitele cerințe de aplicare necesită diferite tipuri de baterii. De exemplu, aplicațiile auto necesită o fiabilitate ridicată și o viteză bună de încărcare și descărcare, iar aplicațiile medicale și de sănătate necesită durabilitate curentă cu valoare de vârf pentru a îmbunătăți eficiența și a prelungi durata de viață a acestora. Cu toate acestea, punctul comun al tuturor acestor soluții este că diferitele compoziții chimice ale litiului au o curbă de descărcare foarte plată în intervalul de tensiune nominală. În bateria standard, intervalul de cădere de tensiune este de 500 MV până la 1 V. În bateriile cu litiu de calitate superioară, cum ar fi fosfat de fier (LIFEPO4) sau cobaltat de litiu (LICOO2), curba de descărcare arată o scădere de tensiune de la 50 mv la 200 MV suprafața plată a lui.

Planeitatea curbei tensiunii are un avantaj imens în lanțul de gestionare a puterii conectat la IC-ul tensiunii bateriei: convertorul DC-DC poate funcționa în punctul de eficiență maximă într-un interval mai mic de tensiune de intrare. Este cunoscut de la VIN cunoscut la un VOUT foarte apropiat. Lanțul de putere al sistemului poate fi proiectat ca un raport de ocupare ideal cu convertoare antihipertensive și boost, realizând o eficiență de 99% în toate condițiile de lucru. În plus, încărcătorul de baterie se poate potrivi perfect cu tensiunea de încărcare și poate determina dimensiunea sarcinii în funcție de tensiunea de lucru stabilă pentru a îmbunătăți acuratețea aplicării finale a monitorizării de la distanță sau a produselor electronice în corpul pacientului. Consumul suplimentar de energie trebuie încărcat mai des.

Principalele dezavantaje ale unei curbe de descărcare plată sunt starea de încărcare (SOC) și valoarea nominală a stării de sănătate (SOH) a bateriei. SOC-urile trebuie calculate cu o precizie foarte mare pentru a asigura încărcarea și descărcarea corectă a bateriei. Încărcarea excesivă poate aduce probleme de securitate și poate produce degradare chimică și scurtcircuit, ducând la incendii și daune ale gazelor. Descărcarea excesivă poate deteriora bateria și poate scurta durata de viață a bateriei cu mai mult de 50%. SOH oferă informații despre starea performanței bateriilor pentru a ajuta la prevenirea înlocuirii bateriilor bune și pentru a monitoriza starea bateriilor proaste înainte de apariția problemelor. Microcontrolerul principal analizează datele SOC și SOH în timp real, modifică algoritmul de încărcare și informează potențialul bateriei (de exemplu, dacă bateria este pregătită pentru descărcare de adâncime mare a curentului) și asigurând că bateria într-o stare proastă și bateria într-o stare bună ating un echilibru pentru a crește durata totală de viață a bateriei.

Folosind o curbă abruptă de descărcare pentru a face modelarea digitală o baterie foarte veche, este mai ușor să calculați starea de încărcare a bateriei. Metoda este de a măsura creșterea tensiunii într-un timp scurt și de a cunoaște valoarea absolută a tensiunii bateriei. Pentru noua baterie pe bază de litiu, precizia necesară pentru această măsurătoare este de mai multe niveluri de magnitudine, deoarece căderea de presiune este mult mai mică în intervalul de timp dat.

Pentru SOH, vechea baterie se descarcă mai rapid și mai previzibil: curba lor de descărcare a tensiunii devine mai abruptă și nu poate atinge tensiunea de încărcare țintă. Noile baterii cu litiu vor menține același comportament bun pentru o perioadă mai lungă de timp, dar în cele din urmă vor reduce performanța cu comportamente mai speciale și își vor schimba rapid impedanța și curbele de descărcare atunci când durata de viață este pe cale să se termine sau bateria este pe cale să se deterioreze. Când măsurați temperatura, trebuie să fiți foarte atenți. Cel mai bine este să integrați algoritmul SOC și SOH cu aceste informații pe fiecare baterie pentru a le face mai precise.

Calculele precise și fiabile SOC și SOH vor ajuta la extinderea duratei de viață a bateriei de la 10 ani la 20 de ani în cel mai bun caz. În general, durata de viață a bateriei poate fi mărită cu 30%, inclusiv costul de întreținere, care va fi stocarea energiei. Costul total al sistemului este redus cu mai mult de 30%. Împreună cu informații SOC mai precise, puteți evita încărcarea excesivă sau descărcarea excesivă și puteți provoca o baterie rapidă; maximizați posibilitatea de scurtcircuit, incendiu și alte condiții periculoase; Faceți ca încărcarea bateriei să fie cea mai bună și mai eficientă modalitate.