使用 Raspberry Pi 和 Python 進(jìn)行電池快速充電
出處:維庫電子市場網(wǎng) 發(fā)布于:2024-01-08 17:15:07
評估 1S2P 架構(gòu)
然而,需要多個單元的復(fù)雜系統(tǒng)的評估相應(yīng)地也更加復(fù)雜。復(fù)雜的系統(tǒng)可能有多個需要表征的設(shè)備。開發(fā)人員需要編寫一些軟件代碼來讀取不同系統(tǒng)部分生成的信號,分析它們并采取行動??紤]使用 MAX17330 的并聯(lián)電池快速充電系統(tǒng)中的兩節(jié) Li+ 電池。如數(shù)據(jù)表中所述,MAX17330可用于同時充電和控制兩節(jié)Li+電池。該系統(tǒng)需要兩個 MAX17330 IC,每個 IC 管理一節(jié) Li+ 電池,以及一個能夠動態(tài)改變輸出電壓的降壓轉(zhuǎn)換器(例如 MAX20743)。
需要一個微控制器來配置和管理電池充電以及處理兩個 IC 之間的通信。因?yàn)樗窍到y(tǒng)測試的常用平臺,所以我們選擇了使用Python作為編程語言的Raspberry Pi板。Raspberry Pi 通過 I2C 管理通信并記錄可用于評估和調(diào)試的重要系統(tǒng)參數(shù),包括充電電流、電池電壓和電池充電狀態(tài) (SOC)。這些值存儲在 Excel 文件中以啟用離線分析。

測試1S2P架構(gòu)
本節(jié)介紹如何測試充電器和電量計(MAX17330)。它還描述了并行充電的實(shí)際性能。為了獲得的靈活性和控制能力,該器件由微控制器使用 I 2 C進(jìn)行編程。
圖 1 顯示了 1S2P 系統(tǒng)架構(gòu)以及評估兩個電池并行充電所需的連接。Raspberry Pi 控制三個 EVKIT:一個 MAX20743EVKIT(降壓轉(zhuǎn)換器)和兩個 MAX17330EVKIT(充電器 + 電量計)。數(shù)據(jù)記錄在 Excel 文件中。
基于GUI的MAX17330評估板軟件現(xiàn)已上市,可從MAX17330產(chǎn)品頁面的“工具和仿真”選項卡下。它可用于使用配置向?qū)?從Device選項卡中選擇)生成MAX17330的初始化文件(.INI)。INI 文件以寄存器地址/寄存器值格式包含設(shè)備的寄存器初始化信息。這是微控制器用來逐個寄存器配置 MAX17330 寄存器的文件。
MAX17330EVKIT數(shù)據(jù)手冊詳細(xì)介紹了生成初始化文件所需的不同步驟。圖 2 所示的配置用于開始并行充電。接下來,啟用分步充電(見圖 3)。圖 4 顯示了基于圖 3 中的分步充電配置的預(yù)期分步充電曲線。

圖2. 配置MAX17330進(jìn)行并行充電。圖片由博多電力系統(tǒng)提供

MAX20734降壓轉(zhuǎn)換器用于在需要時增加施加到兩個MAX17330EVKIT的電壓。MAX20734降壓轉(zhuǎn)換器根據(jù)地址0x21處的內(nèi)部寄存器的值改變輸出電壓。降壓轉(zhuǎn)換器可通過 I 2 C控制;Python 中已經(jīng)編寫了一個類來執(zhí)行此操作。

圖 5. 輸出分壓器已修改為 3V 至 4.6V 的輸出范圍(R6 = 4 K7 且 R9 = 1 K3)。圖片由博多電力系統(tǒng)提供 [PDF]
,如圖 5 所示,MAX20743EVKIT 輸出分壓器經(jīng)過修改,輸出范圍為 3 V 至 4.6 V(使用值 R6 = 4K7 和 R9 = 1K3)。
從表1中,我們可以提取出曲線: 寄存器= 0 × 014 e + ( x ? 3 0.1 × 11 _ _ _ _ _ _ _
其中 x 是我們想要在輸出端施加的電壓。雖然這種方法會有輕微的誤差,但它是根據(jù)電壓估計寄存器所需值的好方法。
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