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關于多化學電池充電器IC的設計問題，必看！
設計用于鎳，锂離子，鉛酸電池的電池充電器IC需要適當的充電和安全考慮。前提是需要開發一種全面的計費算法，這取決于我門需要支持的化學成分。實現此類設計的最便捷方式是使用帶微處理器的集成，靈活，多化學類型的電池充電器。微處理器用于識別電池化學成分並將其調整到適當的充電條件，包括終止標准。微處理器還監控操作條件以確保安全。
不同的化學電池具有根本不同的充電方式
鎳氫（NiMH）電池在整個充電周期中需要恒定電流。根據恒定電流後的最大額定離散電壓，锂離子電池也需要恒定電壓。鉛酸電池單元也需要恒定電壓，然後是恒定電壓級，但只需添加最後的浮動電荷級。以下是對這些中的每一個的描述。
1、NiMH電池
一種廣泛使用的技術，用于在用恒定電流充電時確定鎳氫電池的最大電荷，以監測是否發生大約8到16mV的電壓或10℃的情況下突然溫升。在任何一種情況下，發生這種情況需要至少0.5℃的充電速率（1C是合適的）。（“Crate”由電池容量定義。如果電池額定值爲1,500mAh，則1C充電速率爲1.5A。）對于使用電壓降技術的獨立充電IC，注意布局。該噪聲可以提供錯誤的完全充電指示。要使用多化學電荷IC實現恒定電流充電，必須設置反饋電阻，使電荷調節電壓高于電池可達到的電壓。
2、锂離子電池
每个锂锰氧化物（LiMn2O4的）和锂-钴-氧化物（LiCoO 2）电池的最大额定电压通常为4.2V，而电池的最近锂铁磷酸盐（磷酸铁）为3.7V。当达到最大额定电压时，电压保持恒定，当达到适当的“锥形”点时，电流逐渐减小以指示最大充电电池。独立充电IC的锥度通常是快速充电速率的十分之一。但是，通过灵活的基于微控制器的架构，设计人员可以选择在充电周期的任何时刻终止充电。当充电使用“旁通”单元平衡电路中的智能电池，所述电压是相对恒定的，由于单电池平衡了仅当电流逐渐减小，需要在充电终止时的更长充电时间。
3、鉛酸電池
如锂離子電池的鉛酸電池單元到下一個階段需要恒壓恒流充電只是這些需要最終浮動充電階段。鉛蓄電池充電的速率比鎳或锂離子電池慢得多。充電時間可以從12小時到36小時，具體取決于電池容量。根據幾個關鍵的妥協，單個電池的適當充電電壓在2.3V和2.45V之間。以較低電壓對電池充電可以最大化使用壽命，但是它可能導致陰極板的硫酸化。在較高電壓下充電可縮短充電時間，但較高的溫度可能導致電池過熱。最後的浮動充電階段應將電壓降低至每個電池約2.25V。該規範有一些例外情況，具體取決于供應商，因此您應仔細檢查您的電池數據表和規格，了解正確的充電和安全條件。
多化學電池充電器和微處理器，可以廣泛用于任何電池的充電
靈活的多化學電池充電器和微處理器可用于實現任何電池化學的充電算法的所有方面。對于可以采取所有的锂離子或鎳包，在設計標識（ID），包插入/移除識別合適的化學的優點的便攜式應用，充電溫度範圍，充電阈值，系統監測和故障報告，輸入功率損耗等等。
注意了，如果需要判斷電池組化學，那我就要使用附加引腳上的ID寄存器，微控制器可以通過模數轉換器的輸入讀取該寄存器。此配置不僅可以監控ID寄存器，還可以確定電池組何時插入充電座。還可以區分不同尺寸的電池，例如雙容量電池組。
電池通常在0至50℃的溫度範圍內充電，但如果電池以低速和低電壓充電，則可以加寬該範圍。當環境溫度極高時，锂離子電池的有效放電可以被認爲是每個電池3.7V至3.9V。在所有情況下，高溫會縮短電池壽命。
確定化學ID在可接受的溫度範圍內，將充電IC具有以確定該電池通常必須緩慢地作爲快速填充速度的1/10低電壓充電。在鎳電池的情況下，低電壓安全阈值被認爲是不低于每單元0.9V或更多，標准的锂電池是低于3.0V，最後LiFePO4的電壓是最小1.5V。如果在涓流充電期間電池電壓在30分鍾內沒有超過此安全阈值，則認爲電池已損壞並且充電停止。
完成所有這些安全檢查後，電池被認爲是良好的並且快速充電模式的開始。在充電期間，必須持續監控溫度，充電電流和電池電壓。必須爲這些測量中的每一個存儲三個值。可以大約每100毫秒獲取每個數據點，並使用這些值的平均值進行計算。
看門狗安全定時器是防止微處理器由于意外編碼錯誤而無法識別的好方法。特定故障條件可以作爲唯一位于存儲在故障寄存器中，並且系統可以查詢微處理器以讀取它或通過LED或顯示器將其顯示給用戶。最後，應該設計充電算法，以便在輸入電源中斷或移除和插入電池組時，將恢複整體識別和充電過程。
TI提供多種多化學類型的電池IC，來滿足不同需求充電IC的設計
例如，PMP3914评估模块中使用的bq24703多化学充电IC和MSP430F2012超低功耗微控制器可识别并充电鎳氫電池或锂离子电池组。该设计还包括一个75W离线转换器，输入电压为108-132V，输出电压为25V，采用TI的UCC28600绿色模式准谐振反激PWM控制器。
bq24703是适合充电的高电压（21V）5S2P锂离子电池组或25V 15s1p鎳氫電池组，充电IC异步与高侧控制的pFET。“S”被示出多少会指示该单元连接，“p”表示的是电池串的数目很多的并联连接，以实现所期望的电池组电压，以实现在所述串联串的期望组容量。。对于异步充电IC，充电电流限制在约3A。的这样的其它多化学充电IC作为TI bq24704 bq24750A或可以提供更连续的充电电流10A为同步降压转换器。
總結
设计多化学电池充电器IC时，不仅需要了解单个电池的特性，还需要了解整体安全性。例如，通过使用在充电锂离子电池，镍时的多化学充电IC和微控制器之间的差，鉛酸電池检查我们如何可以实现充电算法。我们还研究了安全考虑因素，包括欠压和过压条件下的系统监控，过充电和极端温度。
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