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雙電池串聯(lián)便攜產(chǎn)品充電,電池平衡是關(guān)鍵!

發(fā)布時(shí)間:2020-02-27 責(zé)任編輯:xueqi

【導(dǎo)讀】市場(chǎng)對(duì)高性能電子產(chǎn)品的需求不斷增加,小到電子煙,大的比如智能機(jī)器人玩具、無人機(jī)、VR或家用監(jiān)控?cái)z像,無論是可穿戴還是IoT設(shè)備對(duì)提高系統(tǒng)功率的需求都不斷增加。雙電池串聯(lián)(2S)電池配置是解決這個(gè)問題的好辦法。使用5伏USB適配器為2S電池充電,可以跨產(chǎn)品使用相同的適配器,并提高成本節(jié)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?yàn)楦鼡Q電池可以來自任何地方,在任何充電狀態(tài),電池平衡是必不可少的;在使用可更換的單個(gè)電池的應(yīng)用中尤其如此。在這種情況下,高電壓?jiǎn)卧羞^充電的危險(xiǎn),而低電壓?jiǎn)卧獩]有得到充分利用。
 
傳統(tǒng)的多電池充電器只監(jiān)測(cè)串聯(lián)電池的總電壓;充電器不測(cè)量每個(gè)電池的電壓。因此,即使串聯(lián)電池的總電壓沒有達(dá)到調(diào)節(jié)電壓,電壓較高的電池也可能由于電池不平衡而過充。電池過度充電不僅會(huì)縮短電池壽命,還會(huì)引起嚴(yán)重的安全隱患。另一方面,電壓較低的電池不能完全充電,這意味著它的全部容量沒有得到充分利用。因此,在這種類型的2S電池應(yīng)用中,在電池充電期間,電池平衡變得至關(guān)重要。
 
Texas Instruments的BQ25887是一款高度集成的 2A 升壓開關(guān)模式電池充電管理器件,適用于 2 節(jié) (2s) 鋰離子和鋰聚合物電池,非常適用于便攜式設(shè)備。BQ25887升壓充電器具有I2控制功能,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(jié)電池充電。與傳統(tǒng)的電池組側(cè)平衡不同,集成的電池平衡功能使充電器能夠在一個(gè)充電周期內(nèi)平衡兩個(gè)電池的電壓。通過集成輸入電流和電壓限制功能以及輸入電流限制優(yōu)化器,BQ25887可以檢測(cè)未知適配器的電流能力,使設(shè)備能夠使用任何5伏適配器進(jìn)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(guān)模式升壓充電器:
5 V 適配器、7.6 V 電池和 1A 充電時(shí)的充電效率為 93.4%
針對(duì) USB 輸入和 2s 鋰離子電池進(jìn)行了優(yōu)化
可選擇低功耗 PFM 模式,以適應(yīng)輕負(fù)載工作
 
● 單輸入,支持 USB 輸入適配器:
支持 3.9 V 至 6.2 V 輸入電壓范圍,具有 20 V 絕對(duì)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(biāo)準(zhǔn)適配器
通過將輸入電壓限制為 5.5 V 實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤
 
● 電池平衡和 I2C 控制:
集成 FET,用于平衡高達(dá) 400 mA 的電流
默認(rèn)寄存器設(shè)置進(jìn)行自動(dòng)電池平衡
 
● 輸入電流優(yōu)化器 (ICO) 可在不使適配器過載的情況下最大化輸入功率
 
● 用于系統(tǒng)監(jiān)控的集成式 16 位 ADC(監(jiān)控總線電壓和電流、每節(jié)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(cè)和環(huán)路補(bǔ)償
 
● 高精度:
充電電壓調(diào)節(jié) ±0.5%
充電電流調(diào)節(jié) ±5%
輸入電流調(diào)節(jié):±7.5%
 
● 安全:
充電器件電池溫度檢測(cè)
熱調(diào)節(jié)和熱關(guān)斷
 
圖2:評(píng)估和演示板和套件
 
來源:Digi-Key
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