• 2016-11-2

    主动和被动电池平衡如何工作

    在电源系统设计文章“ 电池管理系统的主动和被动平衡 ”中,Stefano Zanella描述了多电池系统是如何失去平衡的。在这篇文章中,我想探讨若电池不平衡且稍微扩大对电池容量不匹配的影响时,电池将如何变得不可用。我将专注于汽车锂离子(Li-ion)电池,但一般来说这些原则适用于所有电池。 多单元电池通常构建为串联或并联电池阵列。串联电池过多将导致较高的电池组电压,而并联电池过多将导致较高的总电池容量(表示为安培小时额定值或Ahrs)。然后电池容量将指示并行电池数量,将等于并联电池数量的电池容量乘以系统运行所需的电池容量。根据电池类型,汽车倾向于使用96个串联锂离子电池和24个并联电池。例如,行驶100英里范围的电动车辆将需要20-30kWh的电池,这取决于车辆的重量...
    • 2016-10-31

    超级电容器:备用电源解决方案

    需要瞬时备用电源的应用的增多促使对超级电容器的需求增加。超级电容器(supercapacitor,也称为ultracapacitor),是具有比常规电容器存储更多能量的能力的电化学电容器。超级电容器可以比电池更快的充电和提供能量。图1比较了常规电容器、超级电容器、常规电池和燃料电池的功率和能量密度。 图1:不同能量存储设备的能量与功率密度 超级电容器的显着优点是其在老化之前可以循环数千次,而电池则只能循环数百次。此外,与图2所示的电池相比,超级电容器具有深度放电的能力。然而,由于电解质的分解电压,大多数超级电容器的最大额定值为2.7V-3V。图2比较了超级电容器和电池的充电/放电曲线。 图 2:超级电容器和电池的充电/放电循环 超级电容器的最新发展已经引入可充电至较高电压...
    • 2016-10-31

    了解移动电源充电的基本知识

    移动电源用于智能手机或平板电脑等便携式电子产品的流行个人装置,其时尚而薄的外形意味着有限的电池容量。移动电源是便携式二次电池,用于在无法使用交流电源时存储能量。 图1是有两个USB端口的移动电源操作板。一个端口是迷你USB,将电源线连接到USB充电适配器以在移动电源中存储能量。另一个USB端口是用于在路上为智能手机或平板电脑充电的标准A型USB端口。 图 1 :移动电源操作板 根据外形因素和预算,移动电源可以使用不同的电池。图2a为用于智能手机电池容量为几千毫安时(mAh)的移动电源,使用锂聚合物电池来实现薄外形。另一种具有数万mAh电池容量的电池,通常使用18650电池(直径为18mm,高度为65mm的圆柱形电池),以合理的成本实现高充电容量。图2b是在壳体内并联多个18650圆柱形电池组的此类移动电源的示例...
    • 2016-10-16

    理解电池充电器功能与充电拓扑结构

    在上一篇博客《 为工业应用选择正确的电池充电器 》中,我们讨论了独立与主机控制的充电器和外部与集成开关FET。现在让我们来看看不同的充电拓扑结构。 首先,我们必须更好地理解电池充电器功能:动态电源管理(DPM)和动态电源路径管理(DPPM)。这两个功能与充电拓扑结构密切相关,同样重要。不同的拓扑结构决定了DPM和DPPM性能以及与所选不同元件相关的总成本。对于低功率应用,NVDC充电器以其较低的成本和DPM/DPPM功能引起了人们的关注。对于更高功率的应用,则选择传统的充电拓扑结构以降低功耗。 具有更高输出额定值的适配器通常更贵。为了降低成本,您可能想使用额定值较低的适配器,但这样做需要带有基于电流的DPM功能的充电器,以防止适配器过载。此保护是为了防止总系统负载和电池负载超过适配器可以提供的总功率...
    • 2016-9-19

    使用专用并行充电器实现合算的快速充电

    如今,系统设计师需要对电源管理更加精通。因为功能和应用数量不断增加,对电池容量的要求也会更高。用户也要求较短的充电时间,这需要更快的充电电流。 但是,由于半导体封装的热限制,单个充电器可能不能支持所需的高充电电流。没有人喜欢握住一个摸起来发热的设备。通过添加一个与主充电器并行的辅助充电器,您可将总充电电流升到75%-100%。这就是所谓的双充电系统。它一般可作为一个很好的解决方案用于支持大于5A的充电电流并穿过电路板散热。 一般来讲,一个双充电系统包括一个主充电器和一个并行充电器。正如图1所示,主充电器需要控制整个充电过程,而并行充电器默认为禁用,通常只有当高充电电流必要时才会操作。 图 1 :双充电器系统简化框图 对于双充电器应用来讲,没有必要使用两个全功能的充电器集成电路...
    • 2016-9-19

    智能移动电源支持高电压充电

    移动电源正变得越来越受欢迎,因为电池容量胜过诸如智能手机和平板电脑的个人电子设备的运行功率。高性能CPU、大尺寸和高分辨率的显示面板也使得运行时间缩短。这催生了诸如移动电源的快速备用电池的需求。 传统上讲,一个5V USB是智能手机和平板电脑等移动设备的标准电源。由于迷您USB的电流容量限制,一个5V电源只能至多提供10W电力,这可能需要6个多小时的充电时间。随着移动设备的电池容量的增加,电池充电时间过长成为困扰消费者的一个难题。 为了改进用户体验,高电压(> 5V)充电方法提供了更多的输入功率并缩短充电时间,同时保持2A的相同的电缆电流。除了高电压充电,许多移动电源厂商也通过集成电池电量计创造更加智能的移动电源,这使得用户可以看到移动电源状态、预期的充放电时间。这让移动电源变得更加智能...
    • 2016-9-19

    让您的移动电源通过EMI测试

    设计一个移动电源的一个关键设计挑战是通过EMI测试。电子工程师经常担心EMI测试失败。若电路EMI测试多次失败,这将是一场噩梦。您将不得不夜以继日地在EMI实验室工作来解决问题,避免产品推出延迟。对于诸如移动电源的消费类产品,设计周期短,而EMI认证限制又严格,因此您想添加足够的EMI滤波器顺利通过EMI测试,但您又不想增加空间,也不想在电路方面增加过多成本。这似乎很难兼顾两者。 TI design 低辐射EMI升压转换器参考设计 ( PMP9778 )提供了这样一个解决方案。它可以支持2.7 - 4.4V输入电压、5V / 3A、9V / 2A和12V / 1.5A的输出功率,且只适合移动电源应用程序。通过布置和布局的优化,此TI设计能获得的裕量比在EN55022和CISPR22 B级辐射测试中高出6分贝...
    • 2016-7-27

    无线电源在工业应用中的价值?

    作者:Dick Stacey 工业应用设计师们刚开始领会到无线电源对于其系统的价值。以电子销售点(ePOS)终端为例;使用无线电源,省去了(通过电缆或电线)连接系统的麻烦,并且不用担心充电线的腐蚀问题。这些灵活性会大大提升客户满意度,因为客户关键在意的还是速度与准确性。试想一下您所见过的所有使用这种终端的地点——饭店、杂货店、大型超市、家居装饰店、甚至是汽车租赁店。 我们都首肯的一件事是,便携性让生活变得更轻松。使用无线电源后,不用担心电线会断掉或妨碍终端的正常使用,可以大幅改善用户体验。另外,您不需要连接电缆来启动无线电源,不需要考虑使用何种USB连接器、连接何种直流适配器、额定电压和电流是否正确等问题。如果和我一样,您家里(或者办公室)的某个抽屉里也会装满旧的...
    • 2016-6-30

    一起试试:如何使用阻抗追踪电量计

    应用Impedance Track TM 技术的电池电量计同时采用了库伦算法和电池电压算法进行电量计算,可为目前市面上各种类型的蓄电池提供最精准的充电指示。 在 电池管理电量计 论坛 中,我们发现这样一个问题:有时在电池管理系统中设计电量计时,很难知道该从何处下手。我们在监测参数计算器(GPC)工具、循环学习、低温性能调整(RbTweak)、热模型下量产文件(Golden file)的生成等很多方面均碰到了问题。 我将在本文逐一解释上述术语和工具。希望在您读完本文后,可以从TI商店购买一个评估模块(EVM),完成一次循环学习,并为您的电池生成一份专属量产文件。 我们先简要介绍一下电池。电气工程师通常将锂电池视为直流(DC)电源,亦或是复合模型下带部分内阻的直流电源...
    • 2016-6-15

    如何解决物联网设备充电难题

    您是否憧憬过一个所有事物都高度智能并且互通互联的世界?在这里,住宅、办公室和工厂之中都部署了成千上万的传感器网络,以实现更好的决策、保障人身安全、更高的自动化、降低成本,并提升每个人的整体生产率和生活质量。如果您的回答是肯定的,那么好消息是,这个被称之为“物联网(IoT)”的世界指日可待。 物联网究竟是什么呢?从概念上我们可以理解为,几乎地球上的每一个“事物”(甚至其他星球)都将被赋予一个独特的地址。这个地址能够帮助每个事物通过互联网与所有其它事物实现沟通与互动。 目前,这样的“事物”被定义为一个能够连接至互联网的设备。这些设备包括手机、智能电视、冰箱、咖啡机、喷气式发动机、核反应堆以及其它任何可以通过电源开关控制的设备...