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Se trata de un controlador central para bastidores de baterías de iones de litio y LiFePO4 de alto voltaje con interfaces de comunicación, un microcontrolador y funciones de seguridad para la gestión de baterías industriales.
Los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS) se utilizan cada vez más en diversos entornos, incluidos entornos residenciales, comerciales e industriales, así como en el almacenamiento y la gestión de energía de la red. Estos sistemas, caracterizados por sus estructuras de alto voltaje, varían en composición: múltiples bastidores con paquetes apilados son estándar en entornos comerciales e industriales. Por el contrario, en los complejos residenciales normalmente encontrarás un solo bastidor. Cada bastidor, un módulo integrado, es crucial para poner en paralelo paquetes. Dados sus requisitos operativos específicos de temperatura, voltaje y corriente, monitorear y proteger las celdas de la batería a nivel de rack es fundamental. Aquí es donde entra en juego la Unidad de control de batería (BCU); Se instala un controlador especial en el rack para gestionar eficientemente la energía de todo el sistema.
TIDA-010253, un diseño de referencia de Texas Instrument (TI), es un controlador central integral para bastidores de baterías de iones de litio (Li-Ion) y fosfato de hierro y litio (LiFePO4) de alto voltaje. Tiene circuitos de controlador de relé de alto voltaje y varias interfaces de comunicación que incluyen RS-485, Red de área del controlador (CAN), Daisy Chain y Ethernet. El diseño también incluye una interfaz ampliable para un sensor de humedad, un convertidor analógico a digital (ADC) de alto voltaje y un sensor de corriente. En el centro de este diseño se encuentra un microcontrolador de alto rendimiento que ayuda a desarrollar y probar aplicaciones, lo que lo hace ideal para sistemas de bastidores de baterías de alta capacidad.
En aplicaciones industriales, este diseño admite varios tipos de sistemas de baterías, como: B. Baterías de múltiples módulos con configuraciones CAN o en cadena y baterías de un solo módulo, cada una adaptada a requisitos industriales específicos en términos de gestión y conectividad de baterías.
La interfaz del diseño es compatible con la tarjeta de control Sitara MCU. Incluye canales de accionamiento robustos para bobinas de relé, comunicación en cadena y protección de polaridad inversa para mayor seguridad y confiabilidad.
La MCU TMDSCNCCD263 opera y prueba funciones como monitoreo del riel de alimentación, activación, interruptor de relé, vigilancia (WTD), reloj en tiempo real (RTC), sensor de humedad y comunicación aislada (CAN, RS-485, Ethernet). El diseño de la fuente de alimentación incluye el convertidor reductor LMR51440, que convierte una fuente de 24 V en una fuente de 5 V para alimentar la MCU y otros componentes. También cuenta con un circuito de activación de activación para LMR51440 y BQ79600 con soporte TPS7A1601 para activación inversa. El TPS7B8813 convierte 5V a 3,3V para VIO y periféricos.
Los periféricos como el sensor de humedad, RTC y, opcionalmente, ADC de alto voltaje o ADC de corriente se conectan a través de un bus I2C. El HDC3020 mide la humedad para evitar la formación de rocío en un contenedor BESS IP67, mientras que el BQ32002 utiliza una batería de tipo botón para generar la hora local para la MCU.
El aislamiento básico para CAN y RS-485 se logra mediante UCC12050 e ISO1042 para CAN aislado y SN6505B e ISO1410 para RS-485 aislado, lo que admite velocidades de datos de hasta 500 Kbit/s. El diseño incluye el TPS3823-33 para monitoreo de tiempo con un tiempo de espera de vigilancia de 1,6 segundos.
TI ha probado este diseño de referencia. Incluye una lista de materiales (BOM), esquemas, archivos Gerber, diseño de la placa de circuito impreso (PCB), símbolos de diseño/ingeniería asistida por computadora (CAD/CAE), etc. Puede encontrar datos adicionales para el diseño de referencia en el sitio web de la empresa. Para obtener más información sobre este diseño de referencia, haga clic aquí.
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