ups電源集成電路設計用于精確地指示可用的ups電源電量。該電路獨特的算法允許實時地追蹤電池包的蓄電量變化、電池阻抗、電壓、電流、溫度以及其他電路信息。電量計自動地計算充電及放電的速率、自放電以及電池單元老化，在電池使用壽命期限內實現了高精度的電量計量。例如，一系列專利的阻抗追蹤電量計，均可在電池壽命期限內提供高達1%精度的計量。單個熱敏電阻用于監(jiān)測ups電源的溫度，以實現電池單元的過熱保護，并用于充電及放電限定。例如，電池單元一般不允許在低于0℃或高于45℃的溫度范圍內充電，且不允許在電池單元溫度高于65℃時放電。如檢測到過電壓、過電流或過熱狀態(tài)，以允許電池充電。
ups電源主要任務是對過載短路的檢測|并保護充電及放電MOSFET、電池單元以及其他線路上的元件，避免過電流狀態(tài)。檢測用于檢測充電及放電流向上的過電流。AFE電路的過載和短路限定以及延遲時間，均可通過電量計的數據閃存編程設定。當檢測到過載或短路狀態(tài)，且達到了程序設定的延遲時間時，充電及放電MOSFET V1及V2將被關閉，詳細的狀態(tài)信息將存儲于AFE的狀態(tài)寄存器中，從而電量計可讀取并調查導致故障的原因。ups電源包的電量計芯片集解決方案來說，AFE起了很重要的作用。AFE提供了所需的所有高壓接口以及硬件電流保護特性。所提供的IC兼容接口允許電量計訪問AFE寄存器并配置AFE的保護特性。AFE還集成了電池單元平衡控制。多數情況下，在多單元電池包中，每個獨立電池單元的荷電狀態(tài)(SOC)彼此不同，從而導致了不平衡單元間的電壓差別。AFE針對每一電池單元整合了旁通通路，可用于降低每一電池單元的充電電流，從而為電池單元充電期間的SOC平衡提供了條件。基于阻抗追蹤電量計對每一電池單元化學荷電狀態(tài)的確定，可在需要單元平衡時做出正確的決策。
ups電源時間的多級過電流保護，使得電池保護更為強健。電量計具有兩層的充電/放電過電流保護設定，而AFE則提供了第三層的放電過電流保護。在短路狀態(tài)下，MOSFET及電池可能在數秒內毀壞，電量計芯片集就完全依靠AFE來自動關斷MOSFET，以免產生毀壞。多級電池過電流保護如圖2-3所示。ups電源電壓監(jiān)測的采樣特性限制了此類保護系統的響應時間。絕大多數應用要求能快速響應且實時、獨立的過電壓監(jiān)測器，并與電量計、AFE協同運作。該監(jiān)測器獨立于電量計及AFE，監(jiān)測每一電池單元的電壓，并針對每一達到硬件編碼過電壓限的電池單元提供邏輯電平輸出。過電壓保護的響應時間取決于外部延遲電容的大小。在典型的應用中，秒量級保護器的輸出將觸發(fā)熔絲或其他失效保護設備，以永久性地將ups電源與系統分離。
ups電源對于電池管理單元來說，很重要的一點是要為非正常狀態(tài)下的電池包提供趨于保守的關斷。永久性失效保護包括過電流的放電及充電故障狀態(tài)下的安全、過熱的放電及充電狀態(tài)下的安全、過電壓的放障狀態(tài)(峰值電壓)以及電池平衡故障、短接放電FET故障、制造離可選擇任意組合上述的永久性失效保護。ups不間斷電源參數|2022,04,30,
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