1.电池办理体系概述
在便携式运用中,空间是极其重要的。TI供给的高档解决计划选用QFN和晶圆级芯片规划封装并具有很高的集成度,旨在减缩解决计划的外形尺度。除了削减板级空间占用之外,许多此类解决计划还降低了功率耗散并前进了全体功率。TI的电池办理解决计划可支撑多种电池化学组成和电池单元数量,从遍及运用的锂离子电池(Li-Ion)技能到业界规范的镍氢电池(NiMH)和铅酸电池等。TI的相关产品支撑广泛的运用,例如:移动电话、智能手机、平板电脑、便携式消费设备、便携式导航设备、笔记本电脑以及许多工业和医疗运用等。TI具有与您的规划规范相匹配的电池办理器材,别的,咱们还供给了可帮助您的规划更快面市所需的评价板、运用手册、样片和数据表。
2.规划要素
电池化学组成-每种电池化学组成具有不同的作业特性,例如:放电形式和自放电速率。TI的电池电量监测IC是依照电池化学组成开发的,以补偿这些差异,然后精确地显现电池中的剩下电能。并且,每种电池化学组成对其充电算法都具有共同的要求,这对最大极限地扩大其容量、延伸电池运用寿数以及前进安全性至关重要。
充电操控拓扑结构-简略的线性拓扑结构十分合适于充电电流小于1A的低功率电池组(例如:单节或两节锂离子电池)运用。开关形式拓扑结构则抱负适用于依托USB端口履行的快速充电或许那些要求充电速率大于1A的大型电池组。开关形式转化可将充电过程中发生的热量减至最少。无线电源拓扑结构选用共有磁场,以供给非触摸式功率传送的优势。无线充电为便携式设备供给了一种额定的电池充电选项,也可作为其他5V充电电源的代替计划。
输入电压-IC宽广的输入电压规划和输入过压维护不只能完成最高的安全性,一起还能答应运用低本钱的未稳压墙式适配器。
串接电池的数量-电池组由一串串联和并联的电池所构成。关于每个串联电池或并联电池组都必需供给针对过度充电、过度放电和短路情况的维护效果。
电池办理
3.电池办理解决计划
1)新式电源运用之太阳能充电
光伏技能业已获得严重前进,现在可以从太阳完成更具本钱效益和高功率的能量搜集。现在的大多数太阳能搜集均运用高功率设备,这些设备担任向家庭或商业楼宇供给弥补的沟通(AC)功率,且一般与共用电网相连。但是,实际中的许多设备和设备仍未与电网相衔接,或许电网自身牢靠性欠佳,再或许与沟通电源的衔接彻底不切实际。在这些运用中,运用太阳来给那些担任为离网运用供电的电池施行充电是一种更为有用的解决计划。关于此类运用而言往往需求在本钱与光伏功率之间进行权衡。既要最大极限地添加可从太阳能板获取的功率,一起也必需统筹全体体系的本钱和尺度。
下面的示意图给出了两个低本钱太阳能充电器运用的实例,其间,电池充电器与简略的电路完成了集成(以最大极限地前进太阳能板的功率点),并且与用于负载调理的电路进行了集成。经过增设比如LED驱动器等器材,即可开发简略的太阳能街灯或太阳能灯笼。由一个USB开关和一个升压型转化器构成的完成计划可以构成一种合适便携式设备的简略的太阳能充电器。其他运用可完成用于太阳能供电电扇或泵类的电机驱动器。这些仅仅TI新式太阳能充电器IC系列所能完成的许多运用选项傍边的一小部分罢了。
太阳能充电运用框图
2)新式电源运用之混合动力轿车(HEV)电池办理
电池办理电池办理体系(BMS)是HEV全体架构中的要素之一。智能型完成计划不只可以延伸电池的运用寿数,并且还有望延伸轿车选用纯电力驱动形式时的行进间隔,关于最终用户来说这是一个要害的卖点。BMS模块需求具有电池监控和电池电量平衡特性,常常经过不同的通讯途径进行衔接以保证体系冗余度。别的,内置的温度办理功用电路关于体系的寿数及安全性来说也是一个至关重要的要素。完好的BMS代表了一种安全要害程度很高的功用;因此,牢靠的通讯和精确的数据丈量是不可或缺的。
混合动力轿车电池办理
3)新式电源运用能量搜集
因为人们正在开发各种新式的可代替(离网)动力,因此需求用于搜集、存储和调理此类电能的电源办理技能。来自比如光伏板、动力(振荡)MEMS和热电元件(运用了帕尔贴[Peltier]、汤姆逊[Thompson]或塞贝克[Seebeck]效应)等能量源的能量提出了一项应战,就是如何将超低的“毫微”级功率转化至愈加可用的水平、并将此能量存储起来以供日后之用。TI继续不断地开发旨在应对这些能量搜集难题的新式电源办理IC,包括超低功耗器材,如LDO和高效升压型转化器及电池充电器。这些电源办理器材进一步完善了TI的低功耗MCU及射频(RF)、放大器和传感器%&&&&&%产品线——然后为运用新式超低功率可代替动力供电的体系供给了一种全体解决计划。
能量搜集运用框图
4)无线电源
作为最早推出契合Qi规范之器材的厂商,TI是新式无线电源商场的领导者。无线电源联盟(WirelessPowerConsortium)现在的会员超越81个,TI就是其间之一。该联盟正在拟定运用Qi规范来完成可互操作型无线充电的国际规范。
bqTESLA芯片组使得客户可以为其电子设备供给高达5W的功率,因此契合Qi规范。现在,组成bqTESLA芯片组的发送器和接收器解决计划现已达到了规划出产的要求。bqTESLA接收器系列包括bq51013和bq51011,可输出5V电压并运用嵌入式通讯技能供给闭环操控。软件已被写入器材,故而无需进行软件编程。bqTESLA发送器系列包括bq500210和bq500211,可操作和操控契合Qi规范的无线电源功用。