Blog dell'azienda Consiglio di valutazione per la gestione delle batterie di riciclo TI:caricatore della batteria, indicatore del carburante della batteria

Ricicla la scheda di valutazione della gestione della batteria TI: caricabatteria, indicatore del livello di carica della batteria

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.è il principale fornitore cinese di servizi di riciclaggio di componenti elettronici, specializzato nel riciclaggio ad alto valore di vari componenti elettronici. Con quasi 30 anni di esperienza nel settore, l'azienda ha creato una rete globale di riciclaggio e un sistema di valutazione professionale, offrendo ai clienti soluzioni di gestione dell'inventario efficienti, sicure e conformi.

Vantaggi del riciclaggio

Riciclaggio ad alto valore: sfruttando la nostra rete di approvvigionamento globale e le conoscenze del mercato, offriamo i prezzi di riciclaggio più competitivi per aiutare i clienti a massimizzare il flusso di cassa.

Liquidazione rapida: processi di valutazione standardizzati e un ampio supporto di capitale garantiscono che i clienti completino le transazioni e ricevano contanti nel più breve tempo possibile.

Operazioni orientate alla conformità: ricicliamo esclusivamente componenti provenienti da distributori, commercianti e fabbriche di utenti finali autorizzati, garantendo che tutte le transazioni siano legalmente conformi.

I. Scheda di valutazione del caricabatteria

Funzionalità principali e filosofia del design

La scheda di valutazione del caricabatterie TI simula scenari reali di ricarica della batteria per convalidare l'efficienza di ricarica, la precisione, le capacità di protezione e la compatibilità dei circuiti integrati del caricabatterie, fornendo parametri di riferimento delle prestazioni per la progettazione di moduli di produzione di massa. La sua filosofia di progettazione è incentrata su "efficienza, sicurezza e flessibilità", bilanciando la velocità di ricarica con la longevità della batteria, supportando al tempo stesso protocolli e modalità di ricarica multipli per soddisfare i diversi requisiti applicativi.

Essenzialmente, la scheda di valutazione del caricabatterie è incentrata sui circuiti integrati del caricabatterie TI (come la serie BQ), abbinati a circuiti di alimentazione periferici, circuiti di campionamento, circuiti di protezione e circuiti di interfaccia per simulare l'architettura di ricarica presente nei prodotti reali. Può essere collegato direttamente a una batteria per test di ricarica o utilizzato per raccogliere dati quali tensione, corrente e temperatura durante il processo di ricarica tramite punti di test, consentendo l'analisi delle caratteristiche operative del caricabatterie IC.

Modelli rappresentativi e caratteristiche principali

Le schede di valutazione dei caricatori TI comprendono due tipi principali: caricatori lineari e caricatori a commutazione, adatti a diversi livelli di potenza e scenari applicativi. Di seguito sono riportati due dei modelli più rappresentativi e la suddivisione delle loro caratteristiche, che coprono le applicazioni tradizionali come l'elettronica di consumo e le apparecchiature industriali:

BQ25186EVM: scheda di valutazione del caricatore lineare a bassa potenza

Il BQ25186EVM è un modulo di valutazione progettato specificamente per il caricabatterie IC BQ25186. Questo IC è un caricabatterie lineare da 1 A controllato da I²C alloggiato in un contenitore QFN compatto con un pad termico. Integra le funzioni più comunemente richieste per le applicazioni elettroniche industriali e personali, rendendolo la scelta ideale per soluzioni di ricarica a basso consumo nell'elettronica di consumo.

Le caratteristiche principali includono: supporto per la ricarica lineare da 1 A con precisione di tensione configurabile fino allo 0,5% e corrente di terminazione fino a 0,5 mA per garantire la precisione della ricarica; Curva di carica termica programmabile integrata con soglie di temperatura calda, calda, fredda e fredda configurabili per una ricarica sicura in ambienti diversi; La funzionalità di gestione del percorso di alimentazione consente l'alimentazione simultanea del sistema e la ricarica della batteria, migliorando la stabilità dell'alimentazione del sistema; Supporta la modalità di spegnimento da 15 nA per massimizzare la durata della batteria durante i periodi di inattività, abbinata a funzioni di riattivazione e ripristino con un solo tocco, con timer regolabili; Utilizza il controllo della comunicazione I²C per una comoda configurazione dei parametri e il monitoraggio dello stato; Incorpora pin di ingresso dedicati Power Good (PG) e Charge Enable (CE) per semplificare la progettazione dei circuiti periferici.

Le applicazioni principali includono auricolari TWS e custodie di ricarica, occhiali intelligenti (AR/VR), orologi intelligenti e altri dispositivi indossabili, nonché scenari industriali a basso consumo come l'automazione della vendita al dettaglio e l'automazione degli edifici. La scheda di valutazione viene fornita con una guida utente completa contenente layout PCB, schemi, distinta base (BOM) e procedure di test per la prototipazione rapida.

BQ25798EVM: scheda di valutazione del caricatore buck/boost con modalità di commutazione ad alta potenza

Il BQ25798EVM valuta il caricabatterie IC BQ25798, un gestore di carica della batteria buck/boost in modalità switch integrato in un pacchetto HOTROD (QFN). Supporta da 1 a 4 celle agli ioni di litio e ai polimeri di litio collegate in serie, rendendolo una soluzione ottimale per applicazioni di potenza medio-alta, in particolare quelle che richiedono l'erogazione di potenza bidirezionale.

Le caratteristiche principali includono: Supporta la ricarica buck/boost in modalità switch ad alta efficienza da 5 A con un intervallo di tensione in ingresso compreso tra 3,6 V e 24 V. La frequenza di commutazione è programmabile tra 750kHz e 1500kHz, bilanciando l'efficienza di carica e le dimensioni della scheda. Presenta il rilevamento del punto di massima potenza (MPPT) per fonti ad alta impedenza come i pannelli solari, migliorando l'utilizzo dell'energia. Supporta un'interfaccia seriale I²C per la configurazione flessibile dei parametri di ricarica e delle impostazioni di sistema, consentendo il passaggio senza interruzioni tra le modalità di ricarica e USB OTG; Se abbinato all'interfaccia EV2400 o USB2ANY e all'ADC integrato, consente il monitoraggio in tempo reale dello stato del caricabatterie, delle informazioni sui guasti e dei dati di tensione/corrente; L'interfaccia dell'adattatore di ingresso USB integrato consente di impostare limiti di corrente di ingresso predefiniti tramite la comunicazione D+/D-. Include punti di test, resistori di rilevamento e ponticelli per misurare le prestazioni di regolazione di tensione e corrente ad alta precisione. NFET con blocco bidirezionale integrato supporta il doppio selettore della sorgente di ingresso selezionabile tramite ponticello per una maggiore flessibilità dell'applicazione.

Adatto per dispositivi di potenza medio-alta, tra cui laptop, tablet, apparecchiature mediche portatili, terminali portatili industriali e dispositivi a energia solare. La scheda di valutazione non include l'EV2400 o l'USB2ANY necessari per il funzionamento; questi devono essere configurati separatamente. Vengono fornite guide utente dettagliate e documentazione tecnica per supportare la verifica delle prestazioni in scenari complessi.

Metriche chiave del test e processo di valutazione

Durante i test con le schede di valutazione del caricabatterie TI, concentrarsi sui seguenti parametri critici per garantire che l'IC del caricabatterie soddisfi i requisiti dell'applicazione: efficienza di carica (efficienza di conversione con carichi e tensioni di ingresso variabili), precisione di carica (intervalli di tolleranza per tensione di carica e corrente di terminazione), prestazioni termiche (cambiamenti di temperatura nell'IC e nella scheda di valutazione durante la carica per convalidare la progettazione termica), funzioni di protezione (velocità di risposta ed efficacia della protezione da sovratensione, sovracorrente, sovratemperatura e cortocircuito), prestazioni di gestione del percorso di alimentazione (stabilità durante l'erogazione di potenza e la carica simultanee) e caratteristiche di basso consumo (consumo di corrente in modalità spegnimento e standby). .

Il processo di valutazione standard consiste in tre fasi: innanzitutto, impostare l'ambiente di test collegando la scheda di valutazione all'alimentatore, alla batteria, agli strumenti di test (multimetro, oscilloscopio) e al computer. Installa il software BQ Studio e stabilisci la comunicazione con la scheda di valutazione. In secondo luogo, configurare i parametri tramite il software per impostare la modalità di carica, la tensione di carica, la corrente di carica, le soglie di temperatura, ecc., su misura per le specifiche della batteria di prova. Infine, avvia il test di carica, monitora tutti i dati in tempo reale durante la carica, registra la curva di carica, i dati di efficienza e gli eventi di attivazione della funzione di protezione, completa la valutazione delle prestazioni e ottimizza i parametri.

II. Scheda di valutazione del monitoraggio dello stato di carica della batteria (SOC).

Funzionalità principali e filosofia del design

La funzione principale della scheda di valutazione del monitor SOC della batteria è quella di convalidare l'accuratezza dell'IC del monitor SOC nel rilevamento di parametri quali carica rimanente della batteria (SOC), capacità rimanente, stato di salute (SOH) e conteggio dei cicli di carica/scarica. Ciò fornisce una base per la progettazione di moduli di monitoraggio dello stato di carica della batteria. La sua filosofia di progettazione è incentrata su “precisione, affidabilità e compatibilità”. Utilizzando gli algoritmi di misurazione dell'energia brevettati di TI, mitiga l'impatto di fattori quali temperatura, velocità di carica/scarica e invecchiamento della batteria sulla precisione della misurazione, garantendo agli utenti la possibilità di monitorare accuratamente lo stato della batteria.

Similmente alle schede di valutazione del caricabatterie, la scheda di valutazione del misuratore della batteria è incentrata sul circuito integrato del misuratore della batteria di TI, abbinato a resistori di campionamento, interfacce di comunicazione, moduli di visualizzazione (in alcuni modelli) e circuiti ausiliari. Può interfacciarsi direttamente con le batterie per raccogliere dati in tempo reale su tensione, corrente e temperatura. Attraverso calcoli algoritmici, ricava parametri chiave come SOC e SOH, producendo risultati tramite interfacce software o hardware per comodi test e verifiche. Il software Battery Management Studio (BQ Studio) di TI consente un controllo completo sul circuito integrato di monitoraggio della batteria, compreso l'accesso al registro, la lettura dei dati, la configurazione dei parametri e la registrazione ciclica dei dati.

Modelli tipici e caratteristiche principali

Le schede di valutazione del misuratore di batterie di TI coprono configurazioni a cella singola e multicella, supportando vari tipi di batterie tra cui agli ioni di litio, ai polimeri di litio, al litio ferro fosfato e al nichel-metallo idruro. I modelli principali sono classificati in base (sottolineando la misurazione precisa) e integrati (incorporando funzioni di protezione). Di seguito sono riportate le analisi di due modelli tipici:

BQ28Z620EVM-071: Scheda di valutazione del misuratore di batterie multicella con protezione integrata

Il BQ28Z620EVM-071 è un sistema di valutazione completo per i sistemi di gestione della batteria (BMS) che comprende BQ28Z620 e BQ294502. Il BQ28Z620 è un monitor dello stato di carica della batteria con protezione integrata, adatto per pacchi serie da 1-2 celle. Supporta 1,2VI/O ed è una soluzione ottimale per la misurazione di batterie multicella in piccoli dispositivi.

Le caratteristiche principali includono: misurazione dell'energia ad alta precisione con tecnologia Impedance Track™ per misurazioni accurate di SOC e SOH; Riduzione del 52% dell'offset del contatore di Coulomb a un valore tipico di soli 4,8 µV, migliorando la precisione della misurazione; Consumo di corrente estremamente basso fino a 300 µA (tipico), che offre un'efficienza energetica superiore rispetto a contatori di energia multicella simili; I valori estremamente bassi del resistore di rilevamento della corrente, da 0,5 mΩ a 3 mΩ, riducono al minimo la dissipazione di potenza; Supporta tensioni di ingresso fino a 2,2 V, adattandosi alle future chimiche delle celle e ai requisiti di tensione di sistema ultrabassi; La protezione integrata completa protegge da condizioni di sovraccarico, scarica eccessiva, cortocircuito e sovracorrente nei pacchi batteria della serie a cella singola o doppia; Attraverso la scheda di interfaccia EV2400 e il software BQ Studio, gli utenti possono leggere i registri dati BQ28Z620, programmare il chipset per diverse configurazioni del pacco batteria, registrare i dati del ciclo per un'ulteriore valutazione e valutare la funzionalità complessiva della soluzione in varie condizioni di carica/scarica tramite il protocollo di comunicazione I²C.

Le applicazioni adatte includono prodotti che utilizzano 1-2 celle collegate in serie, come piccoli dispositivi portatili, dispositivi indossabili e sensori industriali compatti. Al prezzo di 55 dollari, la scheda di valutazione include documentazione tecnica come guide per l'utente e dichiarazioni di conformità per facilitare test rapidi.

BQ34Z100EVM: modulo di valutazione per il monitoraggio di batterie multi-chimica ad ampio raggio

Il BQ34Z100EVM è un modulo di valutazione progettato specificamente per il monitor batteria ad ampio raggio BQ34Z100. Se combinato con l'adattatore USB EV2300 e il software per PC basato su Windows, forma un sistema di valutazione completo che supporta batterie con diversi prodotti chimici, tra cui ioni di litio, nichel-metallo idruro (NiMH) e nichel-cadmio (NiCd), offrendo un'ampia compatibilità.

Le caratteristiche principali includono: Supporta la misurazione dell'energia per pacchi batteria a cella singola o multicella, compatibili con vari tipi di batterie tra cui Li-ion, Li-polymer, LiFePO4, NiMH e NiCd. Per i pacchi NiMH e NiCd, il numero minimo di celle in serie deve garantire che la tensione del pacco rimanga superiore a 3,3 V. La capacità di misurazione ad ampio raggio è adatta a batterie di diverse capacità e velocità di scarica con elevata precisione, influenzate minimamente dalla temperatura e dai fattori di invecchiamento; Attraverso l'adattatore di interfaccia EV2300 e il software di accompagnamento, consente operazioni come la lettura del registro dati, la programmazione del chip, la registrazione ciclica dei dati e la valutazione delle prestazioni di carica/scarica; I componenti periferici integrati completi consentono il test diretto della batteria senza dispositivi aggiuntivi, semplificando il processo di test; Supporta la previsione della capacità della batteria, ottimizzando la precisione del calcolo del SOC in base ai dati storici di carica/scarica per migliorare l'esperienza dell'utente.

Adatto per dispositivi elettronici portatili, utensili elettrici, piccoli dispositivi di accumulo di energia e altri prodotti che utilizzano diversi prodotti chimici per batterie. La guida per l'utente allegata descrive dettagliatamente il contenuto del kit, le specifiche prestazionali, le procedure di avvio rapido e i metodi di test per facilitare una rapida adozione da parte del personale di ricerca e sviluppo.

Metriche chiave del test e processo di valutazione

I parametri di valutazione principali per la commissione di valutazione dei misuratori di batterie sono incentrati sulla "precisione di misurazione", tra cui principalmente: precisione di misurazione SOC (intervallo di errore negli stati di carica completa, metà e bassa; errore ideale ≤ 2%), precisione di rilevamento SOH (valutazione accurata del degrado della batteria), stabilità del ciclo di carica/scarica (variazione della precisione di misurazione dopo cicli ripetuti), adattabilità della temperatura (precisione di misurazione a temperature variabili) e precisione di campionamento della corrente (un fattore fondamentale che influenza il calcolo SOC). Inoltre, è necessario valutare la stabilità della comunicazione, le caratteristiche di basso consumo e l'efficacia delle funzioni di protezione (per i tipi integrati) dell'IC del misuratore della batteria.

Il processo di valutazione standard rispecchia quello delle schede di valutazione del caricabatterie: innanzitutto, stabilire l'ambiente di test collegando la scheda di valutazione, la batteria, gli strumenti di test e il computer; installare il software BQ Studio e stabilire la comunicazione. Successivamente, esegui la calibrazione della batteria completando i cicli di carica/scarica per calibrare parametri come la capacità della batteria e la resistenza interna, garantendo la precisione della misurazione. Quindi, esegui test di carica/scarica per simulare scenari di utilizzo reali (variazioni della velocità di scarica, temperature), registrando parametri come SOC e SOH in tempo reale e confrontando la capacità effettiva della batteria con la capacità misurata per identificare le discrepanze. Infine, analizza i dati dei test per ottimizzare i parametri del misuratore, assicurando che soddisfino i requisiti dell'applicazione. TI fornisce inoltre un calcolatore dei parametri di misurazione per aiutare i progettisti a ottenere coefficienti CEDV corrispondenti a specifiche chimiche delle batterie, migliorando la precisione della misurazione.

III. Funzionamento sinergico e valore applicativo delle schede di valutazione del caricabatteria e dell'indicatore della batteria

Principio di sinergia

Nei sistemi pratici di gestione della batteria, il caricabatterie e l'indicatore sono componenti fondamentali che funzionano in tandem. Le schede di valutazione TI supportano i test congiunti di entrambi: il caricabatterie regola i parametri di ricarica in base allo stato della batteria (SOC, temperatura) per ottenere una ricarica efficiente e sicura; Il monitor della batteria tiene traccia continuamente dei dati di tensione, corrente e temperatura, calcola SOC e SOH e trasmette queste informazioni al caricabatterie. Il caricabatterie cambia quindi la modalità di ricarica (corrente costante/tensione costante) e regola i livelli di corrente/tensione in base a queste letture. Quando il SOC raggiunge il 100% o vengono rilevate condizioni anomale, il caricabatterie interrompe immediatamente la ricarica per evitare danni alla batteria.

Attraverso i test integrati della scheda di valutazione TI, è possibile verificare la stabilità della comunicazione, la compatibilità dei parametri e l'efficienza collaborativa tra i due componenti. Ad esempio: quando il monitor della batteria rileva una temperatura eccessiva della batteria, può trasmettere tempestivamente questa informazione al caricabatterie, attivando la protezione da sovratemperatura e interrompendo la ricarica? Quando il SOC raggiunge una soglia impostata, il caricabatterie può cambiare con precisione le modalità di ricarica o interrompere la ricarica per garantire la sicurezza della ricarica e la longevità della batteria? Questo test di interblocco identifica in modo proattivo i problemi di compatibilità nei progetti, riducendo i rischi della produzione di massa.

Valore dell'applicazione principale

Il valore fondamentale della scheda di valutazione del caricabatterie e del monitor della batteria di TI risiede nell'"accelerazione della ricerca e sviluppo, nella riduzione dei rischi e nell'ottimizzazione delle prestazioni", che si manifesta in tre aspetti chiave:

Innanzitutto, accorciando il ciclo di ricerca e sviluppo. La scheda di valutazione fornisce una piattaforma hardware pronta all'uso e un software di supporto, eliminando la necessità per gli sviluppatori di costruire circuiti di test da zero. Ciò consente una rapida verifica delle prestazioni del caricabatterie e del misuratore di batteria, un rapido screening dei componenti adatti e la riduzione dei cicli iterativi di progettazione, prototipazione e test dell'hardware. Riduce il ciclo di sviluppo del BMS del 30%-50%.

In secondo luogo, riduce i rischi di sviluppo. La scheda di valutazione incorpora circuiti di protezione completi e meccanismi di calibrazione per identificare con precisione i difetti prestazionali del dispositivo e le vulnerabilità di progettazione, come un'efficienza insufficiente del caricabatterie o errori eccessivi di misurazione del contatore, consentendo il rilevamento e la risoluzione tempestivi dei problemi per prevenire guasti alla produzione di massa. Inoltre, i progetti di riferimento e la documentazione tecnica di TI aiutano gli sviluppatori a evitare i comuni errori di progettazione, migliorando l'affidabilità del prodotto.

In terzo luogo, ottimizza le prestazioni del prodotto. Test precisi tramite la scheda di valutazione consentono l'ottimizzazione dei parametri di ricarica e degli algoritmi di misurazione dell'energia, migliorando l'efficienza di ricarica, prolungando la durata della batteria e migliorando la precisione della misurazione SOC. Ciò conferisce al prodotto finale una maggiore competitività sul mercato. Ad esempio, l'ottimizzazione dei parametri di gestione termica del caricabatterie previene il surriscaldamento del dispositivo durante la ricarica, mentre la calibrazione dell'algoritmo di calcolo dell'energia elimina gli errori di misurazione a livelli di batteria bassi, migliorando così l'esperienza dell'utente.