設(shè)計因素
電池化學(xué)組成-每種電池化學(xué)組成具有不同的工作特性,例如:放電模式和自放電速率。TI的電池電量監(jiān)測IC是按照電池化學(xué)組成開發(fā)的,以補償這些差異,從而準確地顯示電池中的剩余電能。而且,每種電池化學(xué)組成對其充電算法都具有獨特的要求,這對最大限度地擴充其容量、延長電池使用壽命以及提高安全性至關(guān)重要。
充電控制拓撲結(jié)構(gòu)-簡單的線性拓撲結(jié)構(gòu)非常適合于充電電流小于1A的低功率電池組(例如:單節(jié)或兩節(jié)鋰離子電池)應(yīng)用。開關(guān)模式拓撲結(jié)構(gòu)則理想適用于依靠USB端口執(zhí)行的快速充電或者那些要求充電速率大于1A的大型電池組。開關(guān)模式轉(zhuǎn)換可將充電過程中產(chǎn)生的熱量減至最少。無線電源拓撲結(jié)構(gòu)采用共有磁場,以提供非接觸式功率傳送的優(yōu)勢。無線充電為便攜式設(shè)備提供了一種額外的電池充電選項,也可作為其他5V充電電源的替代方案。
輸入電壓-IC寬闊的輸入電壓范圍和輸入過壓保護不僅能實現(xiàn)最高的安全性,同時還能允許使用低成本的未穩(wěn)壓墻式適配器。
串接電池的數(shù)量-電池組由一串串聯(lián)和并聯(lián)的電池所構(gòu)成。對于每個串聯(lián)電池或并聯(lián)電池組都必需提供針對過度充電、過度放電和短路狀況的保護作用。
電池管理解決方案
1)新興電源應(yīng)用之太陽能充電
光伏技術(shù)業(yè)已取得重大進步,目前能夠從太陽實現(xiàn)更具成本效益和高效率的能量收集。如今的大多數(shù)太陽能收集均使用高功率設(shè)施,這些設(shè)施負責(zé)向家庭或商業(yè)樓宇提供補充的交流(AC)功率,且通常與公用電網(wǎng)相連。然而,現(xiàn)實中的許多設(shè)備和裝置仍未與電網(wǎng)相連接,或者電網(wǎng)本身可靠性欠佳,再或者與交流電源的連接完全不切實際。在這些應(yīng)用中,利用太陽來給那些負責(zé)為離網(wǎng)應(yīng)用供電的電池實施充電是一種更為實用的解決方案。對于此類應(yīng)用而言往往需要在成本與光伏效率之間進行權(quán)衡。既要最大限度地增加可從太陽能板獲取的功率,同時也必需兼顧總體系統(tǒng)的成本和尺寸。
下面的示意圖給出了兩個低成本太陽能充電器應(yīng)用的實例,其中,電池充電器與簡單的電路實現(xiàn)了集成(以最大限度地提高太陽能板的功率點),并且與用于負載調(diào)節(jié)的電路進行了集成。通過增設(shè)諸如LED驅(qū)動器等器件,即可開發(fā)簡單的太陽能街燈或太陽能燈籠。由一個USB開關(guān)和一個升壓型轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的實現(xiàn)方案能夠形成一種適合便攜式設(shè)備的簡單的太陽能充電器。其他應(yīng)用可實現(xiàn)用于太陽能供電風(fēng)扇或泵類的電機驅(qū)動器。這些只是TI新型太陽能充電器IC系列所能實現(xiàn)的諸多應(yīng)用選項當中的一小部分而已。
太陽能充電應(yīng)用框圖
2)新興電源應(yīng)用之混合動力汽車(HEV)電池管理