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浅谈穿戴产品的动力–锂电池

电池作为穿戴产品的动力来源,其选型及充放电电路设计满足可生产性、EMC、EMI等认证的技术规范要求,并且还需要工艺、技术、质量、成本优势,这使得锂电池选择显得很有意义。现在可穿戴产品使用的电池通常

  电池作为穿戴产品的动力来历,其选型及充放电电路规划满意可生产性、EMC、EMI等认证的技能规范要求,而且还需求工艺、技能、质量、本钱优势,这使得锂电池挑选显得很有含义。现在可穿戴产品运用的电池一般为锂电池,这次以该类型的电池为主角进行阐明。

  锂离子(Li-ion)聚合物电池,供电电压约3.7V,以含锂氧化物作正极,以层状碳嵌锂代替传统锂原电池的金属锂作负极。他具有不行代替的优势使用在可穿戴产品中,首要,输出电压3V ~ 4.2V;其次,它的作业温度规模宽为-20℃~60℃,充电温度规模0℃~50℃;再次是运用寿命长,循环寿命长一般均可到达500次以上,乃至1000次以上,而且,磷酸铁锂的能够到达2000次以上;还有其存储期间自放电率低,室温下充溢电的Li-ion贮存1个月后自放电率为5-10%左右,而且没有电池回忆效应(这在十几年前手机锂电池需求三充三放而且充溢的景象构成了明显的比照,让我们慨叹科技开展的一同也不小心透漏了我的年纪);最终,锂电池不存在对环境有害的物质而成为绿色电池的美誉,而且也可做成各种形状,这在很大程度上在某些方面支撑了当今社会消费类电子产品的开展(摆脱了电池形状的约束)。

  任何事物都有两面性,这么优异的锂电池也不破例,它具有一些缺点,例如与一般电池的相容性差,与一般的干电池替换不方便,其次锂聚合物电池屡次充放电会有胀大,结构规划时需预留给电池必定的胀大空间,信任给手机充爆电池的朋友深有体会。还有一个最重要的方面便是运用锂电池时,必须有特别的维护电路,以避免过充、过放、过流。

  比较于其他类型的充电电池,现在将锂电池与其做各方面的比照:

  锂聚合物电池除了添加避免过充、过放、过载的维护电路外,内部还添加排气孔,在壳体外表划出一条比壳体外表厚度稍菲薄一点的线或孔,当电芯短路时,电池内部短时间内将发生很多气体并敏捷增大压强,当压力过载时,因排气孔薄于壳体其他当地,气体便从排气孔处灰心,避免电池内部压强过大,然后到达避免电芯全体爆破的风险。

  锂聚合物电池内部的隔阂,有较高的抗穿刺强度,避免内部短路;隔阂在电池内部温度过高时还能消融,以避免电池爆破。当电池内部温度到达130℃以上时,隔阂的网状孔将闭合,阻挠锂离子经过,升高内阻(至2kΩ),以到达阻挠电芯内部温度持续升高的作用,然后维护电芯。排气孔、隔阂一旦激活,将使电池永久失效。

  一般情况下,供货商供给的锂电池都具有电池维护电路,该电路能够完结对锂电池的过充、过放和过载等方面的维护。如下图所示:

  上图是很经典的锂电池维护电路,该电路能够完结锂电池的过充、过放和过载的维护,几个要害的管脚DO、CO和VM经过在不同的景象下发生不同的电平操控双N沟道MOS管的导通与否,而发生相应的改变,使得维护得到进行。现在有锂电池维护芯片将二者做在一同构成一个集成的IC。

  另一方面,在对锂电池进行充电部分,现在常常选用集成IC进行规划,比方BQ2057、BQ24025等。典型使用电路如下:

  该芯片选用不同的外围电路完结不同的充电作用,怎么挑选,需求根据实际情况而定。作为EE必定要遵循合适是最好的规划,不行为了显示自己的水平而选用不合适的电路规划,这些方面信任企业的老板更喜爱合适的挑选,这究竟关系到公司赢利。

  该芯片支撑USB和外部adapter两种作业形式,假如将接口变为一致的USB接口并规划区别电路,那么就能够用一个接口完结两种形式下的充电办理,比方选用MOSFET或许电子开关。

  更多的充电办理芯片请查阅相关芯片网站和规划使用。

  可穿戴产品要经过一些认证,这两部分是必不行少的,做好这两部分是首要作业,假如短少其间一项,就会发生让人懊悔的成果。这一般情况下不会出现在消费类电子产品的正规产品中,关于DIY用户,这两点要特别注意,不行为了节省一点点费用而懊悔莫及。

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