dcxp
-
爲什麽FPV電池爆發力這麽強勁？
2024/10/11
在無人機競速與第一人稱視角(FPV)飛行的世界裏，每一毫秒的響應速度、每一次精准的控制操作，都是決定勝負的關鍵。而在這場速度與激情的較量中，FPV電池作爲...
news
-
電池監測分流器是什麽？有哪些功能？
2025/02/11
第一：电池监测分流器简介 随着能源系统变得越来越复杂精密，对精确的电池监测的需求比以往任何时候都更为迫切。无论是在可再生能源系统、电动汽车(EVs)、工...
關于適用于锂離子電池的新型電池充電的解決方案
随着对高效，轻便，快速充电，安全且经济高效的便携式电源需求的日益增加，市场上对镍氢电池NIMH，可充电碱性锂电池和锂聚合物电池（Li-poly)已经都开发出来。为了最大限度地提高性能并确保安全，市场上还开发了可以充电和保护这些电池的相同级别的先进半导体设备。今天我们来说说新電池技術那些事，例如：Maxim Integrated，Linear Technology和Texas Instruments等半导体供应商的锂離子電池新充电解决方案。
電池技術
在便攜式電子産品領域，一些新的可充電電池化學品正在出現，將與最受青睐的鎳镉電池（NiCd）技術競爭。鎳镉電池（NiCd）技術仍然適用于需要短期高電流且低阻抗特性適用的電動工具等應用。
然而，智能手机，平板电脑和数码相机等新型便携式应用的设计者正在寻找比镍镉电池（NiCd)更高容量和更低放电率的电池。此外，这些应用需要快速充电，重量轻的电池。满足此要求的電池技術包括镍氢电池（NiMH),锂離子電池(li-ion)和锂聚合物电池(Li-poly)。镍氢电池（NiMH）具有高容量和快速充电的能力，但缺点是具有相对较高的放电速率，是镍镉电池（NiCd）的两倍（表1）。
表1：化學成分類型的主電池參數
锂-聚合物表現出更高的容量和比鎳镉電池和鎳氫電池一個顯著較低放電率。此外，根據應用說明，锂離子電池重量更輕。結果，估計锂離子電池每單位質量的鎳氫電池（NiMH）容量幾乎是其兩倍。
然而，锂離子電池也有幾個問題需要注意。Maxim指出，锂離子電池對過度充電和充電不足非常敏感。過高的電壓會對電池造成永久性損壞，但由于嚴重的欠電壓而反複放電會導致容量損失。因此，爲了保護電池，充電解決方案必須限制電池的電流和電壓以及放電時的電荷。
因此，锂離子電池組通常包括用于保護任何形式的欠壓和過壓的電路，以及防止暴露于過電流的保險絲。根據Maxim的說法，這些電池組還包括一個開關，可在高壓引氣時打開電池。
此外，锂離子電池必須使用電流和電壓源的組合進行充電，這與鎳镉電池（NiCd）和鎳氫電池（NiMH）不同，鎳镉電池（NiCd）和鎳氫電池（NiMH）在充電時需要電流源。爲了在不損壞的情況下最大化充電，大多數锂離子充電器在輸出電壓的1％範圍內保持誤差。通常不推薦較低的公差，因爲它們難以維護並增加成本。通常，容量的好處少于這些努力。
單節锂離子充電器
爲移動電話和其他類似設備充電的首選方法是使用一個稱爲“支架充電器”的獨立設備來放置設備或電池組。根據Maxim的說法，單節锂離子或锂聚合物充電器適合與搖籃一起使用。由于電池組或充電器單元是分開的，因此産生的熱量不是問題，因爲它沒有集成到設備中。在這種情況下，線性調節器使直流電源和電池之間的電壓差在線性範圍內通過傳輸晶體管。由于充電器用于較小的空間，建議通風以防止因功耗而導致過熱。
Maxim的线性單節锂離子充電器采用MAX846A它被指定为。0.5％的参考精度可安全地对需要高电压精度的锂離子電池充电。控制低成本外部PNP晶体管（或P沟道MOSFET）的电压和电流调节环路彼此独立工作。如图1所示，飞兆半导体的外部功率晶体管FZT749将电源电压降至电池电压，并调节电路的大部分功耗。因此，内部参考更稳定，并提供更稳定的电池电压限制。
图1：线性單節锂離子充電器MAX846A驱动外部功率晶体管（Q1），将电源电压降至电池电压。
在该电路中，R1和R3决定输出电流。R1检测充电电流，R3确定电流调节的电平。ISET端子的输出电流等于CS +和CS-之间电压的1/1000。电流调节器将ISET电压控制在2V。结果，电流限制[2,000 /（R3 * R1）]为1A。如Maxim应用笔记所述，电压和电流限制的控制回路具有单独的补偿点（CCV和CCI），以简化稳定这些限制的任务。可以使用ISET和VSET端子调整电流和电压限制。
德州仪器还为空间受限的便携式应用提供线性充电器。TI高度集成的bq24040系列是用于单节锂离子和锂聚合物电池的充电器IC。该充电器可以处理高输入电压范围，可以通过USB端口或低成本AC适配器驱动。据TI称，bq2404x器件分三个阶段为电池充电：管理 – 恒定电流 – 恒定电压。在所有充电阶段，内部控制环路监控IC结温度，并在内部温度超过一定水平时降低充电电流。
同样，凌力尔特公司的独立锂離子電池LTM8061针对单电池和双电池锂离子和锂聚合物封装进行了优化，具有4.1V，4.2V，8.2V和8.4V的固定浮动电压选项。充电器提供恒定电流和恒定电压充电特性，可以充电至2A。微型模块（微型组件）在电池充电器的规范集成的DC和DC控制器，功率晶体管，以及输入和输出电容，所述补偿部分，即完整的包系统（SIP）填充溶液，其包含具有小LGA封装的电感器安装在表面上它代表。因此，基于LTM8061的單節锂離子充電器使用最少的外部元件（图2）。
圖2：μModule電池充電器LTM8061是一款用于單節锂離子電池的全封裝系統（SiP）充電解決方案。
其他爲單節锂離子和锂聚合物封裝提供集成充電器IC的供應商包括飛兆半導體，Intersil和意法半導體。
爲兩個或更多電池充電
圖3顯示了爲兩個連接的锂離子電池充电的类似电路。该电路采用Maxim MAX745，一种开关锂離子電池充电器，可提供90％的效率。MAX745集成在所有必要的用于锂離子電池组的功能的没有被热充电的芯片，提供高达4A的受控充电电流，并提供调节的电压，在电池端子仅具有的±0.75％的总误差。MAX745采用廉价的1％电阻设置输出电压，并使用低成本N沟道MOSFET作为电源开关。电压漂移和充电电流通过两个环路调节，可在电压和电流调节之间平滑切换。根据标准的1％电阻，每个电池的电池电压调节限制设置在4V和4.4V之间。
图3：MAX745是一款全功能开关充电器，用于为多个连接的锂離子電池充电。
德州仪器（TI）和凌力尔特公司（Linear Technology）等厂商也提供为两个连接的锂離子電池充电的集成IC。选择一个电池充电器IC的应用，充电电流，充电技术，保护功能，USB兼容，成本之前，多个电池锂離子電池，设计师输入电压充电，并且像其他关键点您必须先查看要求。
上一篇: 阻止锂電池火災的措施
下一篇: 聚合物锂電池的最佳储存和安全充电电池方法
粵ICP備11041765號-6