Các tiêu chí kết thúc riêng lẻ chỉ là nguyên liệu; một bộ sạc sản xuất là một máy trạng thái sắp xếp tuần tự việc xác định đủ điều kiện trước sạc, sạc nhanh, một nhóm các kiểm tra kết thúc song song, sạc bù và duy trì bằng xung, và chuyển tiếp giữa chúng một cách tất định dưới mọi lỗi. Bài viết khép lại nhóm kết thúc này trình bày cách các tiêu chí được tích hợp bằng logic HOẶC và đi qua một hiện thực silicon chuẩn – họ quản lý sạc nhanh Texas Instruments bq2002/bq2002F – để cho thấy điện hóa học trừu tượng trở thành các ngưỡng chọn bằng điện trở, trạng thái chân và trạng thái LED trong một bộ điều khiển tám chân như thế nào, rồi suy ra kiến trúc chung mà mọi bộ sạc dựa trên vi điều khiển nên sao chép.
Một bộ điều khiển hoàn chỉnh đi qua: phát hiện bật nguồn và lắp pin; xác định đủ điều kiện, kiểm tra điện áp và nhiệt độ nằm trong vùng sạc nhanh và có thể chạy một dòng điều hòa nhỏ cho một cell bị xả sâu; sạc nhanh ở dòng không đổi; đánh giá kết thúc chạy liên tục; sạc bù tùy chọn ở dòng giảm; và duy trì nhỏ giọt xung. Mỗi trạng thái có điều kiện vào và ra rõ ràng để bộ điều khiển không bao giờ nằm ở sạc nhanh mà không có lối ra được xác định.
Bảng dữ liệu bq2002 mô tả chính xác cấu trúc này – sạc nhanh với sạc bù tùy chọn và điều khiển nhỏ giọt xung của một nguồn giới hạn dòng hoặc dòng không đổi – và ngăn sạc nhanh nếu nhiệt độ và điện áp pin nằm ngoài các giới hạn cấu hình, minh họa rằng việc xác định đủ điều kiện là một cổng an toàn chứ không phải hình thức.
Trong sạc nhanh, bộ điều khiển đánh giá -ΔV, tốc độ tăng nhiệt độ, điện áp tối đa, nhiệt độ tối đa và thời gian tối đa song song và kết thúc khi BẤT KỲ điều nào thỏa mãn: một quyết định HOẶC, vì mỗi tiêu chí bao phủ một chế độ hỏng hóc khác nhau và không một tiêu chí nào đơn lẻ đáng tin cậy trên toàn vùng. Việc kết thúc cố ý không kết hợp theo VÀ, điều đó đòi hỏi mọi tín hiệu phải đồng thuận và đảm bảo sạc quá mức bất cứ khi nào một kênh yếu.
Danh sách kết thúc của bảng dữ liệu – tốc độ tăng nhiệt độ, điện áp tối đa, nhiệt độ tối đa, thời gian tối đa, cùng với -ΔV – là bộ chuẩn; nhà thiết kế cấu hình từng ngưỡng sao cho trong điều kiện danh định, bộ kết thúc «tự nhiên» (-ΔV hoặc dT/dt) tác động trước, trong khi các giá trị tối đa và bộ hẹn giờ vẫn thoải mái dự trữ như bảo vệ lỗi.
Trong hiện thực DIP/SOIC tám chân, một số ít chân chọn các tùy chọn hóa học và định thời, cảm nhận điện áp pin qua một bộ chia, đọc điện áp nhiệt độ lấy từ NTC, dẫn động một LED trạng thái và điều khiển đường công suất đặt dòng sạc; một tham chiếu bandgap nội bộ cung cấp các mức so sánh ổn định. Giá trị điện trở trên các chân định thời và nhiệt độ mã hóa thời gian sạc nhanh tối đa, thời lượng sạc bù và cửa sổ nhiệt độ, chuyển chính sách khỏi firmware vào danh mục vật tư.
Cùng kiến trúc đó xuất hiện trên khắp các nhà sản xuất và các thế hệ – các board trình diễn sạc của ST hiện thực delta-V âm với chuyển sang nhỏ giọt khi kết thúc, và các IC điều khiển một cổng chuyên dụng gói gọn cùng các tiêu chí – nên việc hiểu một máy trạng thái như vậy sẽ chuyển giao cho toàn bộ bối cảnh IC bộ sạc NiMH.
Vi điều khiển thay thế các ngưỡng chọn bằng điện trở bằng phần mềm, cho phép thích ứng theo số cell, ghi log, các profile đa hóa học và ngưỡng thích nghi học được từ lần sạc đang diễn ra; nó cũng thêm trách nhiệm – hiệu chuẩn ADC, chống dội, một bộ định thời giám sát độc lập đáng tin cậy và điều khiển công suất an toàn lỗi để một lỗi firmware không thể để dòng tiếp tục chảy. Máy trạng thái suy ra từ phần cứng vẫn là mô hình khái niệm đúng; MCU đơn giản làm cho các ngưỡng của nó thành dữ liệu thay vì điện trở.
Các thiết kế hiện đại ngày càng thêm một MCU hoặc bộ giám sát thứ hai độc lập thi hành các giới hạn nhiệt độ và thời gian tuyệt đối, để một sự cố phần mềm không thể vô hiệu hóa lớp đệm an toàn – cùng nguyên tắc phòng thủ nhiều lớp như bản thân các tiêu chí, áp dụng cho bộ điều khiển.
Mọi logic kết thúc đều giả định một dòng sạc được kiểm soát: bộ điều khiển điều tiết một nguồn dòng không đổi hoặc giới hạn dòng, vì -ΔV và dT/dt chỉ có thể diễn giải ở dòng đã biết và ổn định. Một bộ chuyển đổi buck kiểu switching với điều khiển chế độ dòng mang lại hiệu suất; một bộ ổn áp tuyến tính mang lại sự đơn giản với cái giá là nhiệt – sự đánh đổi điện tử công suất được triển khai ở nhóm sau. Máy trạng thái ra lệnh các mức dòng (nhanh, bù, nhỏ giọt, không) và tầng công suất thi hành chúng.
Hình đầu tiên sơ đồ hóa máy trạng thái và kết thúc HOẶC của nó; hình thứ hai chấm điểm cách mỗi tiêu chí bao phủ vùng hoạt động, cho thấy sự bao phủ hỏng hóc không chồng lấn thúc đẩy việc kết hợp chúng thay vì chọn một phương pháp «tốt nhất» duy nhất.
Kiểm thử tích hợp đi theo sơ đồ trạng thái: dẫn động mọi chuyển tiếp trong buồng nhiệt, lần lượt ép từng bộ kết thúc để xác nhận nó dừng sạc nhanh, chứng minh bộ hẹn giờ và các giới hạn tuyệt đối hoạt động khi các tín hiệu tự nhiên bị triệt tiêu, và xác minh các dòng cùng thời lượng sạc bù và duy trì so với giới hạn của nhà sản xuất cell. Một bộ sạc chỉ đúng khi mọi đường đi qua máy trạng thái kết thúc ở một cell an toàn, được sạc phù hợp.
Weijiang hỗ trợ đồng xác nhận này bằng cách cung cấp đặc tính đỉnh điện áp, nhiệt và định thời để đặt từng ngưỡng, đảm bảo các bộ kết thúc danh định và dự phòng của máy trạng thái được hiệu chuẩn theo các cell thực tế mà nó sẽ sạc. Sau khi nền tảng điện hóa và kết thúc được đặt xong, loạt bài tiếp theo xem xét dòng có thể được đẩy mạnh đến đâu – khoa học và giới hạn của sạc nhanh và sạc xung.
Weijiang Power thiết kế và sản xuất các cell niken-kim loại hydrua, các bộ pack ghép nối và cấu hình sẵn sàng sạc cho khách hàng tiêu dùng, công nghiệp, y tế và di động, và hỗ trợ đối tác bằng hướng dẫn giao thức sạc, hồ sơ hiệu năng IEC 61951-2, bằng chứng an toàn IEC 62133-1 và đồng xác nhận bộ sạc. Hãy cho chúng tôi biết định dạng cell, tốc độ sạc, vùng nhiệt và mục tiêu số chu kỳ, và các kỹ sư của chúng tôi sẽ chỉ định tổ hợp cell và sạc bảo vệ cả thời gian chạy lẫn tuổi thọ. Xem qua dải sản phẩm trên trang sản phẩm.
