Chương 4 THIẾT LẬP, XÂY DỰNG PHẦN CỨNG VÀ PHẦN MỀM
4.1. Phần cứng
4.1.2. Mạch bảo vệ và quản lý pin DXB31
Hình 4.4: Mạch bảo vệ và quản lý pin DXB31
a) Giới thiệu về mạch bảo vệ và quản lí DXB31:
- Mạch bảo vệ và quản lí pin DXB31 là 1 loại mạch trong hệ thống quản lí pin hiện nay. Mạch được sử dụng có các chức năng như sau: Theo dõi điện áp của bộ pin và cell pin, theo dõi nhiệt độ của bộ pin. Cân bằng điện áp các cell pin xả hoặc sạc quá mức, ngắt kết nối pin
65 với tải khi xả quá dòng, điện áp của pin bị xả quá mức hoặc nhiệt độ của bộ pin cao quá mức cho phép. Ngắt kết nối với bộ sạc khi điện áp của bộ pin sạc quá mức.
- Phương pháp cân bằng của DXB31 là phương pháp cân bằng bị động. Dùng IC BQ7693003 để theo dõi điện áp của từng cell Pin và hỗ trợ cân bằng nếu có cell Pin sạc hoặc xả mất cân bằng với các cell còn lại.
- DXB31 là mạch quản lí pin hỗ trợ kết nối tối đa 10 cell pin mắc nối tiếp và có hỗ trợ chuẩn giao tiếp UART để giao tiếp với phần mềm quản lí trên máy tính.
- Ngồi ra, thiết bị còn kết nối với điện trở nhiệt NTC để theo dõi nhiệt độ của toàn bộ bộ pin.
b) Kết nối DXB31 với các thiết bị khác trong hệ thống
Hình 4.5: Sơ đồ mạch điện của mạch DXB31trong hệ thống quản lí pin
Trong đó:
B-, B+: Cực âm, cực dương của bộ pin C-, C+: Cực âm, cực dương của bộ sạc P-, P+: Cực âm, cực dương của tải
0…10: Các dây nối giữa BMS với cell pin
B0…B10: Các vị trí kết nối với cell pin trên bộ pin TX: Chân truyền tín hiệu
66 RX: Chân nhận tín hiệu
5V: Nguồn cung cấp cho mạch DXB31 GND: Mức điện áp chuẩn
c) Nguyên lí hoạt động của mạch DXB31 - Nguyên lí cân bằng khi xả và sạc quá mức:
+ Khi sạc, mạch DXB31 dùng IC BQ7693003 để theo dõi điện áp của từng cell pin. Nếu điện áp của bất kì cell nào vượt quá giá trị điện áp tối đa (4,2V) thì dịng sạc của cell đó được dẫn qua điện trở để giảm áp tại cell đó cho đến khi cân bằng với các cell còn lại.
+ Khi xả, mạch DXB31 sẽ theo dõi điện áp của từng cell pin. Nếu điện áp của cell nào bị xả quá giới hạn cho phép thì BMS tự ngắt kết nối với tải (P-) và dừng quá trình xả.
- Ngun lí bảo vệ khi xả q dòng: Khi pin xã quá dòng, hệ thống BMS sẽ ngắt kết nối bộ pin với tải (P-).
- Nguyên lí bảo vệ khi ngắn mạch: Khi bị ngắn mạch, hệ thống BMS sẽ ngắt kết nối bộ pin với tải (P-) hoặc bộ sạc (C-).
- Nguyên lí bảo vệ khi nhiệt độ bộ pin cao hoặc thấp quá mức cho phép: Trong quá trình sạc và xả pin, mạch DXB31 dùng điện trở nhiệt NTC để theo dõi điện áp của toàn bộ bộ pin. Nếu nhiệt độ cao hoặc thấp hơn giá trị quy định thì mạch sẽ tự động ngắt kết nối với bộ sạc (C-) hoặc tải (P-) để bảo vệ bộ pin tránh những hư hỏng.
67