Feictear bailiú fuinnimh go príomha mar mhodh soláthair cumhachta le haghaidh soláthar cumhachta do na gairis leictreonacha nach mór a chur leis an soláthar cumhachta nó seachas an ceallraí. In a lán cásanna, is minic nach mbíonn go leor spáis ag feidhmchláir a úsáideann bailiúcháin fuinnimh chun freastal ar mhéideanna móra. I measc na samplaí tipiciúla tá teicneolaíochtaí inchaite cosúil le giuirléidí folláine agus gairis monatóireachta sláinte, chomh maith le nóid braiteoirí gan sreang mar iarratais monatóireachta ar stádas comhshaoil nó struchtúrach.
De ghnáth, is gá an fuinneamh a bhailítear ó fhoinsí fuinnimh comhshaoil amhail fuinneamh na gréine, tonnchrith nó difríochtaí teochta a úsáid go héifeachtach tar éis trasdul, treisiú agus stóráil shealadach. Sa lá atá inniu ann, tá roinnt cuideachtaí a sheol na feidhmchláir bailithe fuinnimh agus ciorcaid chomhtháite bainistíochta cumhachta ag méadú i gcónaí. Ach tá an brú os comhair, chun a chinntiú go bhfuil na gairis seo comhtháite go mór chun oibriú ilfheidhm a éascú, agus ba cheart go mbeadh an méid chomh beag agus is féidir. Níl aon amhras ach go bhfuil tomhaltas cumhachta an trealaimh féin an-íseal.
Tabharfaidh an t-alt seo breac-chuntas ar riachtanais miniaturization na margaí trealaimh leictreonacha atá inchaite go tapa agus na feidhmchláir a bhaineann leo, agus pléifidh sé le déanaí, luchtaire borradh BQ25570 le tiontairí comhtháite buck, agus sraith de roghanna malartacha agus comhpháirteanna comhlántacha comhchosúla. Déanfaidh an t-alt seo tagairt do threoir úsáideora TI, míneoidh sé conas an gléas a úsáid go héifeachtach chun teorainn ísealchumhachta, spáis / meáchain a laghdú.
Tuilleadh gnéithe Sa lá atá inniu ann, is gléasanna níos inúsáidte iad a rianaíonn an plean aclaíochta chun monatóireacht a dhéanamh ar stádas sláinte agus chun coinníollacha cúraim sláinte a sholáthar agus seirbhísí míochaine a sholáthar. Mar fhormhór na bhfeistí iniompartha, cuirfidh an treocht seo an méadú ar fheidhmeanna trealaimh chun cinn a bhfuil súil ag tomhaltóirí leis. Má tá an gléas GPS comhtháite sa mhonatóir ráta croí, an uimhir fáinne taifeadta nó an bealach reatha a rianú, beidh an monatóir ráta croí níos fabhraí. Faoi láthair, is féidir le trealamh nua-aimseartha monatóireachta sláinte inchaite monatóireacht a dhéanamh ar bhrú fola, teocht an choirp, cion ocsaigine fola, ráta croí agus gníomhaíocht.
Fíor 1: Beidh bailiú fuinnimh ina bpríomhtheicneolaíochtaí i go leor feidhmchlár gléasanna leictreonacha inchaite.
Ar chlé: Is féidir le stocaí cliste Sensoria, atá feistithe le braiteoirí brú, cumarsáid a dhéanamh leis na fáinní coise trí Bluetooth chun cabhrú le staidiúir reatha (sÚil / cos) a aithint agus a fheabhsú. Is féidir le braiteoirí eile taifid, luas, calraí tomhaltais, airde agus achair a rianú.
Ar dheis: T&F Institiúid Fraunhofer Is féidir leis an trealamh cúnta inchaite do dhaoine scothaosta sraith seirbhísí in-ríomhchláraithe a sholáthar, mar shampla meabhrúcháin drugaí, monatóireacht sláinte agus glaonna cúnaimh éigeandála a ghlacadh.
Fágann nasc gan sreang go bhfuil sé éasca sonraí a bhailítear a aistriú agus a stóráil le haghaidh anailíse níos déanaí. Tá líonraí braiteoirí gan sreang mar chuid d’Idir Rudaí riachtanach i bhfeidhmchláir mar fhoirgnimh chliste agus monatóireacht chomhshaoil, agus caithfear sonraí ó go leor braiteoirí sna feidhmchláir seo a thiomsú. Mar gheall air seo, braiteoirí comhtháite, ciorcaid minicíochta raidió, agus micrea-rialaitheoirí níos cruinne i faire cliste, monatóir bithmhéadrach, táirgí clibeanna aitheantais, nóid braiteora, agus feidhmchláir inchaite nó iargúlta eile.
Mar sin féin, ba cheart go mbeadh fabhar ag baint le gairis ilfheidhm den sórt sin, ach amháin saolré réasúnta ceallraí, teastaíonn meáchan éadrom, méid beag agus compord uaidh freisin. D'úsáid dearthóirí teicnící bailithe fuinnimh chun fuinneamh comhshaoil a úsáid go héifeachtach mar theas coirp nó cos, ionas go leanfaidh an ceallraí ag luchtú. I bhfeistí áirithe (amhail feistí ionchlannáilte), is é an fuinneamh bailithe an t-aon fhoinse fuinnimh.
Dá bhrí sin, is féidir bailiú fuinnimh a fheiceáil mar theicneolaíocht phraiticiúil spásúil is féidir a úsáid mar mhalairt ar cheallraí, agus ar féidir léi méid níos lú de cheallraí rechargeable a bhaint amach. Maidir le haon ghaireas atá faoi thiomáint ag an gceallraí nó ag an bhfuinneamh a sholáthraítear, tá bainistíocht cumhachta an-tábhachtach. Chun an fheidhmíocht is fearr agus oibríochtaí ardéifeachtúlachta a chinntiú trí thomhaltas ardchumhachta, soláthairtí cumhachta neamhrialta de ghnáth, teastaíonn cruinneas agus cruinneas áirithe. Dhírigh roinnt déantúsóirí IC ar an margadh seo, lena n-áirítear Advanced Gléasanna Líneach, Cymbet, Teicneolaíocht Líneach, Maxim Integrated, Spansion, StMicroelectronics, agus Texas Instruments.
I gcomparáid leis an seanghiniúint cumhachta, tá giniúint nua na soláthairtí cumhachta níos airde, tá an toirt níos lú, agus tá an tomhaltas cumhachta níos ísle. Go teoiriciúil, gheobhaidh an gléas an fuinneamh a thiocfaidh as, agus ansin é a thiontú agus / nó a threisiú, agus ar deireadh soláthróidh sé go díreach é don chóras nó don fheiste stórála fuinnimh in-athluchtaithe. Is féidir roinnt dearaí a thiomnú do chineál feiste stórála fuinnimh ar nós supercapacitor nó cnaipe ian litiam. Tá dearaí eile ann freisin a thacaíonn le ilfheistí stórála fuinnimh. Ar an gcaoi chéanna, d’fhéadfadh roinnt dearaidh a bheith tiomnaithe do chineál bailithe fuinnimh, agus tá dearaí eile ann a thacaíonn le cineálacha éagsúla fuinnimh.
Is é fócas le tabhairt faoi deara an voltas tosaithe a theastaíonn le haghaidh feidhmchlár éagsúil. Cuirtear tús le roinnt feidhmchlár go 20 mV, ach d’fhéadfadh go mbeadh an fheidhmiúlacht teoranta, agus teastaíonn comhpháirteanna comhlántacha breise chun bainistíocht chumhachta leordhóthanach a sholáthar. D’fhéadfadh go mbeadh méid níos lú ag na comhpháirteanna a bhfuil comhtháthú níos airde acu, agus go bhfuil an sruth statach foriomlán níos ísle, ach d’fhéadfadh go mbeadh gá le voltas tosaigh níos airde chun go mbeadh sé ag brath níos mó ar an leibhéal is ísle fuinnimh stórála. Tá roinnt feistí dírithe go mór, tiomnaithe do nóid braiteora cumhachta ultra-íseal. Tacóidh feistí eile le leibhéil voltais ionchuir níos airde chun na riachtanais a chomhlíonadh bunaithe ar threalamh micrea-rialaitheoir, ach maidir le feidhmchláir bailithe fuinnimh, tá na micrea-ghléasanna seo an-íseal.
Tá sé tábhachtach go gcaithfidh an IC bainistíochta cumhachta a bheith solúbtha go leor chun cumhacht uaineach agus an fuinneamh a bhailítear a láimhseáil (éagobhsaí go minic, agus an méid a bhailiú go minic). Caithfear é seo a mheas i ndearadh an chórais, ie dóthain acmhainne stórála fuinnimh, is féidir leictreachas seasmhach a sholáthar nuair is gá. Braitheann sé seo go mór ar mhinicíocht léite an braiteora, agus ar mhéid tarchuir na sonraí agus ar mhinicíocht an tarchuir.
Cuireann INSTRUMENTS Texas lán-chomhtháthaithe éagsúlacht de mhicrea-ghléasanna ultra-ísealchumhachta le haghaidh feidhmchlár bailithe fuinnimh, lena n-áirítear ICanna bainistíochta cumhachta, naisc gan sreang, agus micrea-rialaitheoirí. Is é an BQ25570 is déanaí ón gcuideachta ná bailiúchán ard-chomhtháite fuinnimh de réiteach bainistíochta cumhachta femto. Comhlíonann sé na caighdeáin go léir le teicnící bailithe fuinnimh agus gach caighdeán maidir le feidhmchláir srianta cumhachta.
Tá an fheiste dlúth, ag baint úsáide as pacáiste QFN 3.5 x 3.5 mm de 20 luaidhe, is é 488 NA (luach tipiciúil) sruth statach cumhachta ultra-íseal, agus is é an modh iompair. 1881.5 NA. Ina theannta sin, tá modúl meastóireachta BQ25570EVM ann freisin. Le haghaidh táirgí mionsonraithe agus faisnéis iarratais, féach le do thoil treoirleabhar úsáideora an bhoird meastóireachta agus meastóireachta trealaimh 2.
Teastaíonn toilleoir agus friotóir seachtrach ón bhfeiste fós, ach mar gheall ar chomhtháthú ard, féadfaidh sé an gá le trealamh breise a íoslaghdú. Tá an gaireas oiriúnach do líonraí braiteoirí gan sreang a bhfuil dianriachtanas cumhachta agus oibríochta acu, agus a chuireann i bhfeidhm modhnuithe minicíochta bíog ardfhuinnimh (PFM) réitigh charger agus tiontaire búcla cumhachta femto. Féach Fíor 2 thíos: Is féidir an gaireas a úsáid i dteannta le fuinneamh ard-impedance, lena n-áirítear gineadóir fótavoltach (gréine), gineadóir teirmileictreach (TEG), agus ceartaitheoir AC / DC agus gineadóirí piezoelectric. Ón stát fuar-thosaithe, is é íosmhéid voltais tiontaire / luchtaire DC / DC an fheiste ná 330 mV. Tá a hipitéis bunaithe ar: soláthraíonn an soláthar cumhachta ionchuir 5 μW (tipiciúil) ar a laghad, agus tá aschur an tiontaire ualaigh níos lú ná sruth sceite 1 μA (lena n-áirítear sruth sceite na heiliminte stórála). Mar sin féin, sroicheann voltas aschuir an tiontaire borradh 1.8 V tar éis a rith, agus is féidir an voltas 100 MV atá riachtanach don fheiste a fháil ón bhfoinse bailithe fuinnimh.
Faightear an tiontaire búcla ar dtús ón aschur tiontaire treisithe chun cumhacht ionchuir a fháil, agus ansin déanann sé próiseas céim síos, agus soláthraíonn sé voltas coigeartaithe don bhiorán aschuir ar deireadh. Úsáideann an tiontaire búta rialú PFM chun an voltas a choigeartú chun a chumasú gar don luach a shocraíonn an roinnteoir voltais friotóra in-ríomhchláraithe úsáideora. Rialaíonn an ciorcad braite srutha inmheánach an sruth tríd an inductor. Ó am an mhodha seachadta, tá an t-am thart ar 100 ms, ón modh fuireachais a thosaíonn níos tapa, ach braitheann sé seo ar mhéid an toilleora aschuir.
Is féidir BQ25570 a úsáid le réimse feistí stórála, lena n-áirítear toilleoirí, supercapacitors, cadhnraí ian litiam, agus cadhnraí ceimiceacha eile. Nuair a bhíonn an córas i gcumhacht íseal nó i mód codlata, soláthróidh an bailitheoir dóthain fuinnimh leictreach chun an eilimint stórála a mhuirearú. Nuair nach bhfuil an bailitheoir fuinnimh ag obair, caithfidh cumhacht leordhóthanach a bheith ag an gceallraí nó an toilleoir chun ualach iomlán an chórais a chumhacht. Teastaíonn eilimint stórála 100 μF toilleora coibhéiseach chun sruth bíge an luchtaire lasctha PFM a scagadh.
De réir threoir úsáideora TI, is é an príomhdhifríocht idir an ceallraí agus an supercapacitor ná nach bhfuil mórán sa cheallraí, agus fiú níos lú ná méid áirithe voltais, agus tá supercapacitor ann. Ní mór do dhearthóirí córais a thabhairt faoi deara go bhfuil sruth suntasach sceite ann, atá comhionann le hualach DC ar aschur an tiontaire treisithe.
Tagraíonn Uas-Rianú Pointe Cumhachta (MPPT) don fhuinneamh agus don bhainistíocht is cumhachtaí sa chill fhótavoltach (70 go 80%) agus TEG (50%). I measc na bhfeidhmeanna eile a chuimsíonn bainistíocht ardéifeachtúlachta fuinnimh an trealaimh faoi thiomáint ceallraí tá: ró-voltas ceallraí agus cosaint faoi voltas, múchadh teirmeach uathoibríoch ar an gceallraí ian litiam rechargeable. Gné thábhachtach eile is ea monatóireacht chruinn a dhéanamh ar stádas ceallraí. Más féidir leis an gcóras dul isteach i stát faoi voltas, is gá freisin an fheidhm titim reatha ualaigh a spreagadh.
Trealamh malartach agus trealamh forlíonta Tá na feidhmeanna BQ25504 agus BQ25505 a sheol Ti cosúil, ach tá an sruth quiescent níos lú ná 325 NA. Tá tiománaí geata ilphléacsóra ilchuspóireach cumhachta uathrialaitheach feistithe ar an dá fheiste, nuair a chuirtear tús leis, rud a ligeann don chóras fuinneamh a fháil ó fhoinsí bailithe fuinnimh agus ó chadhnraí príomhúla, ag cinntiú go soláthraítear cumhacht leanúnach nuair is gá, fiú nuair nach bhfuil an bailitheoir ar fáil is féidir leis oibriú i gceart freisin. Tá an sruth statach ultra-íseal an-tábhachtach nuair nach bhfuil an córas in ann múchadh, ionas gur féidir saol na ceallraí a leathnú.
Má tá fadhb leis an méid agus an meáchan, molann TI BQ25100, ar luchtaire ceallraí líneach é a bhfuil cumhacht níos ísle aige, atá oiriúnach go háirithe do chnaipí ian litiam aonair. Tá an fheiste cuimsithe ag WCSP 0.9 x 1.6 mm, tacaíonn sé le voltas ionchuir suas le 30 V, rud a fhágann gur féidir an sruth luchtaithe tapa a rialú go cruinn laistigh de 10 mA go 250 mA.
Tacaíonn na modúil tiontaire buicéad TPS82740A agus TPS8274B le tiontaire buicéad tiontaire srutha aschuir 200 mA, tá éifeachtúlacht tiontaithe chomh hard le 95%, is é an sruth quiescent a ídítear ach 360 NA, agus 70 NA 70 NA. Sa phacáiste 6.7 mm2 tá rialtóir lasctha, inductor, agus toilleoir I / O. Trí na gairis éighníomhacha riachtanacha go léir a chomhtháthú, tá toirt na feiste 75% níos lú ná an tuaslagán scoite céanna. Is feidhmchlár voltais ultra-íseal é an TPS82740A, agus tá an ghné "Rialú DCS" ag an TPS8274B, atá oiriúnach do bhainistíocht cumhachta, mar Ti, mar shampla, Ti. Sraith MSP430.
mar fhocal scoir Chun feidhmchlár iniompartha teicneolaíochta bailithe fuinnimh a roghnú, roghnaigh an IC bainistíochta cumhachta cuí, ní mór duit riachtanais chumhachta an chórais, acmhainneacht giniúna fuinnimh agus acmhainn stórála fuinnimh a mheas go cúramach. Ag foircinn ísle an raon cumhachta (amhail nóid braiteoirí gan sreang), nó má tá an fuinneamh a ghineann an TEG an-bheag, tá roghnú na feiste níos teoranta. Más tosaíocht is fearr méid beag agus meáchan éadrom, ansin roghnaigh comhtháthú níos airde, mar shampla cuid den alt seo, an réiteach is fearr b’fhéidir.
Ár táirge eile:
