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锂离子电池管理电路摸爬滚打记(下)

上网日期: 2008年09月05日 ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:锂离子电池? 电池? 锂离子电池管理电路? 手机电池?

作者:Azhu

锂离子电池管理电路摸爬滚打记(二十四)

在要开始真正实现这个电路时,我并没有想用单片机做,但是想了不少电路方案,觉得都不够可靠或者不能起到较好的控制,最后还是决定用单片机。一开始我选用的是三星的S3F9454单片机,这颗单片机有10bit的A/D,还有一路PWM,价格也很低,含税价只有5元左右,看上去挺适合的,但是当我想到它的静态功耗时,我发觉如果真采用它的话,很难实现低功耗,因此我又回过头来,先采用MICROCHIP的单片机实现,至于降低成本的事,以后再来做。

这个带能量转移式充电平衡功能的电路如下图所示:

锂离子电池管理电路摸爬滚打记

在这个电路中,控制高电位的电芯时,采用P-CH的MOSFET作开关管,在控制低电位的电芯时,采用N-CH的MOSFET作开关管,这样可保证开关导通时的阻抗较小。PWM的频率及占空比采用固定的值,与之前仿真时所设置的一样。

整个电路在平衡电路不工作时,大部分时间处于睡眠状态,每几秒钟醒来一次,进行A/D转换,以判断电池是否需要平衡动作。在睡眠时,整个电路的功耗很低,在70uA左右。

如果电芯之间的电压差大于某个值时,平衡电路就会开始动作,电芯之间的能量就会开始转移,实测电路的转换功率为4.2W左右,相当于每小时转移近1AH的电量,转换效率为83%。

由于早期采用的单片机,其A/D转换精度只有8bit,因此在对电芯的电压测量上,会存在较大的误差,在采用对电压过采样及校准后,电芯电压的误差在15mV左右,基本上可以满足实用要求。

我曾经想把这个电路用在一款DVD电池中,以使电池的寿命较长,但在电路成本上受到了领导的否决,因为客户并不需要好的东西,而需要的只是便宜的东西,因此这个电路在开发完成后,就始终束之高阁,从来没有使用过。不过,这并没有让我觉得有什么遗憾,因为我以后可以用类似方法做出更多节串联的锂离子电池平衡电路。

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锂离子电池管理电路摸爬滚打记(上)

锂离子电池管理电路摸爬滚打记(中)

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