Ejemplo de diseño compacto para baterías de litio para bicicletas eléctricas | Revista Española de Electrónica
lunes , octubre 26 2020
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Ejemplo de diseño compacto para baterías de litio para bicicletas eléctricas

Unterpremstaetten , Austria , ams AG,  proveedor líder de circuitos integrados y sensores analógicos de altas prestaciones, ha presentado un ejemplo de diseño compacto para baterías de litio para bicicletas eléctricas que implementa el control y equilibrado preciso de las celdas, sin la necesidad de usar un microcontrolador en el sistema de gestión de la batería (BMS: Battery Management Systems ).

Los fabricantes de bicicletas eléctricas y de baterías que utilicen este diseño se beneficiarán de un valioso ahorro de costes y de un diseño simple, en comparación de los sistemas de control de baterías en producción hoy en día.

El diseño de ams está pensado para una batería de 48V consistente en 14 celdas de iones de litio. Se utilizan dos circuitos integrados inteligentes de control de celdas AS8506 , con pocos componentes de apoyo a su alrededor, para controlar la temperatura y la tensión de hasta siete celdas cada circuito y para equilibrar pasivamente las celdas durante su carga.

Por el contrario , los diseños convencionales de BMS en bicicletas eléctricas utilizan circuitos integrados sin inteligencia interna de control de tensión para medir la tensión y la temperatura de las celdas y para el envío de los valores a un microcontrolador dedicado a la gestión de la batería a través de una comunicación serie. Se requiere el microcontrolador para controlar las funciones de seguridad y protección ( tensión baja y tensión alta, temperatura alta y temperatura baja ) y el equilibrado de las celdas. El AS8506 de ams , incluye funciones integradas de lógica de control de la seguridad de la celda , su protección y su equilibrado. Estas funciones pueden ser fácilmente configuradas por el usuario, guardando los ajustes en una memoria OTP interna. El dispositivo también cuenta con MOSFETs integrados para su uso en las operaciones de equilibrado pasivo de las celdas. Durante la carga , la tensión de cada celda se compara con un umbral de tensión de referencia programable por el usuario . Cualquier celda que excede el umbral puede descargarse hasta con 100 mA a través del MOSFET correspondiente, hasta que todas las celdas alcanzan el umbral programado y el módulo de batería queda completamente cargado. Esta arquitectura, en la que las operaciones de control de la batería y de equilibrado de las celdas, se implementan dentro del dispositivo de supervisión de tensión del AS8506, prescinde del uso de una CPU dedicada, requerida en diseños convencionales para baterías.  Cuando un AS8506 detecta una alta o baja tensión o un exceso de temperatura, se transmite una señal de interrupción al controlador del motor de la bicicleta  eléctrica, para completar las operaciones de paro de seguridad. El diseño de referencia se puede utilizar en cualquier batería en bicicletas eléctricas que contenga hasta 14 celdas de iones de litio. También se puede extender para supervisar más de 14 celdas con circuitos integrados AS8506 adicionales conectados en cadena según se requiera.



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