雙電池串聯便攜產品充電,電池平衡是關鍵!
發布時間:2020-02-27 責任編輯:xueqi
【導讀】市場對高性能電子產品的需求不斷增加,小到電子煙,大的比如智能機器人玩具、無人機、VR或家用監控攝像,無論是可穿戴還是IoT設備對提高係統功率的需求都不斷增加。雙電池串聯(2S)電池配置是解決這個問題的好辦法。使用5伏USB適配器為2S電池充電,可以跨產品使用相同的適配器,並提高成本節約。
然而,為了最大化5伏USB和2S配置的好處,需要單元平衡。電池電壓的潛在差異,因為更換電池可以來自任何地方,在任何充電狀態,電池平衡是必不可少的;在使用可更換的單個電池的應用中尤其如此。在這種情況下,高電壓單元有過充電的危險,而低電壓單元沒有得到充分利用。
傳統的多電池充電器隻監測串聯電池的總電壓;充(chong)電(dian)器(qi)不(bu)測(ce)量(liang)每(mei)個(ge)電(dian)池(chi)的(de)電(dian)壓(ya)。因(yin)此(ci),即(ji)使(shi)串(chuan)聯(lian)電(dian)池(chi)的(de)總(zong)電(dian)壓(ya)沒(mei)有(you)達(da)到(dao)調(tiao)節(jie)電(dian)壓(ya),電(dian)壓(ya)較(jiao)高(gao)的(de)電(dian)池(chi)也(ye)可(ke)能(neng)由(you)於(yu)電(dian)池(chi)不(bu)平(ping)衡(heng)而(er)過(guo)充(chong)。電(dian)池(chi)過(guo)度(du)充(chong)電(dian)不(bu)僅(jin)會(hui)縮(suo)短(duan)電(dian)池(chi)壽(shou)命(ming),還(hai)會(hui)引(yin)起(qi)嚴(yan)重(zhong)的(de)安(an)全(quan)隱(yin)患(huan)。另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian),電(dian)壓(ya)較(jiao)低(di)的(de)電(dian)池(chi)不(bu)能(neng)完(wan)全(quan)充(chong)電(dian),這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhe)它(ta)的(de)全(quan)部(bu)容(rong)量(liang)沒(mei)有(you)得(de)到(dao)充(chong)分(fen)利(li)用(yong)。因(yin)此(ci),在(zai)這(zhe)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)2S電池應用中,在電池充電期間,電池平衡變得至關重要。
Texas Instruments的BQ25887是一款高度集成的 2A 升壓開關模式電池充電管理器件,適用於 2 節 (2s) 鋰離子和鋰聚合物電池,非常適用於便攜式設備。BQ25887升壓充電器具有I2控製功能,且具有電池平衡功能,無 OTG,無電源路徑,可從5伏USB適配器為2節jie電dian池chi充chong電dian。與yu傳chuan統tong的de電dian池chi組zu側ce平ping衡heng不bu同tong,集ji成cheng的de電dian池chi平ping衡heng功gong能neng使shi充chong電dian器qi能neng夠gou在zai一yi個ge充chong電dian周zhou期qi內nei平ping衡heng兩liang個ge電dian池chi的de電dian壓ya。通tong過guo集ji成cheng輸shu入ru電dian流liu和he電dian壓ya限xian製zhi功gong能neng以yi及ji輸shu入ru電dian流liu限xian製zhi優you化hua器qi,BQ25887可以檢測未知適配器的電流能力,使設備能夠使用任何5伏適配器進行普遍充電。

圖1:TI的BQ25887電池充電管理器件及封裝形式
特性
● 高效率 2A 1.5 MHz 開關模式升壓充電器:
5 V 適配器、7.6 V 電池和 1A 充電時的充電效率為 93.4%
針對 USB 輸入和 2s 鋰離子電池進行了優化
可選擇低功耗 PFM 模式,以適應輕負載工作
● 單輸入,支持 USB 輸入適配器:
支持 3.9 V 至 6.2 V 輸入電壓範圍,具有 20 V 絕對最大額定輸入電壓
輸入限流(500 mA 至 3.3 A,100 mA 精度),支持 USB 2.0 和 USB 3.0 標準適配器
通過將輸入電壓限製為 5.5 V 實現最大功率跟蹤
● 電池平衡和 I2C 控製:
集成 FET,用於平衡高達 400 mA 的電流
默認寄存器設置進行自動電池平衡
● 輸入電流優化器 (ICO) 可在不使適配器過載的情況下最大化輸入功率
● 用於係統監控的集成式 16 位 ADC(監控總線電壓和電流、每節電池電壓、充電電流以及 NTC 和芯片溫度)
● 高度集成,包括了所有 MOSFET、電流檢測和環路補償
● 高精度:
充電電壓調節 ±0.5%
充電電流調節 ±5%
輸入電流調節:±7.5%
● 安全:
充電器件電池溫度檢測
熱調節和熱關斷

圖2:評估和演示板和套件
來源:Digi-Key
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