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[参考译文] 电池电源管理电路设计帮助

admin
Guru**** 2336570 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ24765, BQ24617, BQ24618, BQ24616, BQ24610, BQ24600, LM5121, BQ34Z100-G1, LM5060, LM5050-1
请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/608608/battery-power-management-circuit-design-help

主题中讨论的其他器件：BQ24765、 BQ24617、 BQ24618、 BQ24616、 BQ24610、 bq24600、 LM5121、 BQ34Z100-G1、 LM5060、 LM5050-1

您好！  

我们公司有一个旧 PCB、它使用大量 TI IC 来执行其功能。 它本质上是一个电源管理板、采用直流输入并为连接到电路的12节电池充电。 它有一个电源开/关按钮和一个状态 LED 灯、用于显示电池的整体电量。 这是一个非常古老的设计、设计人员已经离开了。 我们现在不准备进行逆向工程、而是准备具有相似或更好功能的替代设计。 基本上、我们需要通过 PoE 为网络设备供电。 因此、该电路板必须至少具有5个 PoE 端口、并且能够为15W 负载供电长达80小时。 这应该足以帮助我们缩小电池容量和要求。 想知道是否有人有关于如何在这样的电路上开始使用的任何提示？ 我在软件方面做了机器人学和专业技术，希望我在电子课程中也给予更多的关注:(但学习的时间不会太晚，希望我能帮助构建一个达到或超过这个水平的电路。  

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    TI__Guru**** 2336570 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好 Kuber、

     想知道您是否可以为此设计提供更多详细信息、请。  方框图和/或电源树将非常有助于汇总一些建议、因为我希望在提出任何建议之前清楚了解具体要求。  例如、我不清楚12节电池的位置以及它们的规格是什么。  此外、网络设备上的电池还是集线器上的电池、然后集线器通过电源或12节电池为网络设备供电？

    例如，以下是使用电池充电器的 POE 电源的参考设计： http://www.ti.com/tool/pmp4745 。  这可能与您的设计要求有多接近？

    期待与您一起努力实现合适的设计。

    ~Leonard  

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    TI__Guru**** 2336570 points
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    您好 Leonard、

    感谢您对此进行了研究、并对这种困惑深表歉意。 我将尝试更清楚地了解设计要求。 已在 https://goo.gl/hEKuEe 上制作了我们现有 PCB 设计的简短方框图。

    在此、您将注意到电源管理板接受24VDC 的输入电压。 该板为单独从 B1连接到 B12的12节电池充电。 我从使用电路板的用户那里听说过、板载微控制器上有嵌入式逻辑、用于将电池保持在足够的充电水平、这意味着根据电池寿命图、电池会根据需要进行放电和充电 保持健康。 有一个通电/断电按钮可为整个装置供电、还有一个状态 LED 阵列可显示整体电池电量。 该电路板的目标是在5个 PoE 稳压端口上提供足够的电源，以便为来自 Cisco 的无线接入点提供大约72小时或更长时间的电源。 我们目前有80小时的时间。 然后、电池和电路板最终与接入点一起打包在 IP67工业盒中、以便该接入点可用于在网状网络中提供 WiFi。

    仔细观察该板、看起来每个电池都由 TI BQ7692003电池监控 IC 进行调节。 板上还有其他 IC、但串行数据读取起来有点困难。 似乎有一个板载多路复用器和一个 TI 微控制器。 但是、正如我说过的、逆向工程可能要比得出一个能够满足或超越这一要求的全新设计要困难得多。

    如果我的解释不到位、请再次告诉我您的想法和歉意。

    此致、
    库伯
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    TI__Guru**** 2336570 points
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    您好 Kuber、

     非常感谢您提供的更多信息。  我要求 BQ 和 PWR 应用程序进行审核和响应、因此您很快就会收到他们的回复。

    ~Leonard  

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    TI__Guru**** 2336570 points
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    您好 Kuber、
    它到底是什么类型的电池？ 您有器件型号吗？
    您的系统需要提供80小时的电力。
    这将导致我们可以使用的瓦特时额定值。
    输出电压、输出电流、输出电压。
    这将告诉我们、在输入电压为24V 的情况下、是降压还是升压来为电池充电并为负载供电。
    在我们获得一些详细信息后、我们可以定义所需的内容。

    下面是一个讨论 POE 备用电池的主题。
    e2e.ti.com/.../1249590

    工业电池组具有一些电池监控示例。
    www.ti.com/.../industrial_power_packs_battery_packs
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    TI__Guru**** 2336570 points
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    尊敬的 Ed：

    感谢您的再次光临！

    因此、外壳中的12个电池中的每一个都是额定电压为14.8V 的4000mAh 锂聚合物电池。

    感谢您分享另一个主题的笔记。 这一比例很高、因为它们似乎也从 PoE 源充电、然后从另一个端口放电。 因此、他们的应用似乎是一种集线器。 我们的也是相同的、但使用24VDC 适配器作为输入为12节电池充电、并最终为额定电压为802.3af 的5个 PoE 端口供电。

    再次感谢、
    库伯
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    TI__Guru**** 2336570 points
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    Kuber、您好、感谢您的回复。

    以下是一些最后的意见：

     

    您有一个4S、4系列、锂聚合物电池组。

    每节电池的最大充电电压为~4.2V、最小值为~3V。

    电池组电压范围为16.8-12V。

     

    从24V 电源充电只需要降压、降压、充电器。

    为 PoE 重新创建24V 辅助电源轨需要使用升压开关。

     

    通常、您可以为电池充电至 C 额定值。

    4000mA 小时意味着您可以为高达4安培的电流充电。

    BQ24765是具有 SMBus 和集成10安培 FET 的充电器。

    具有集成 FET 的 SMBus 控制的电池充电器

    http://www.ti.com/product/bq24765?qgpn=bq24765

     

    TI 有多个可在此处工作的“独立”充电器。

    它们使用外部 FET

    bq24600、BQ24618、BQ24616、BQ24617、BQ24610

     

    对于24V 升压、我建议使用同步升压。

    这将为您的小型外壳提供最高效率和最低散热。

    我会推荐 LM5121。

    具有断开开关控制的3-65V 宽输入电压、电流模式同步升压
    http://www.ti.com/product/lm5121?qgpn=lm5121

    它有一个“输入断开开关”，在不使用时将升压电路从电池上拆下。

     

    考虑使用电池组电量监测 IC 来跟踪每个电池组的容量。

    我推荐这2个。

    符合 SBS 1.1的电量监测计，具有 LED/LCD 驱动功能和 Impedance TrackTm技术

    http://www.ti.com/product/bq20z655-r1

     

    BQ34Z100-G1多化合物 Impedance Track 独立电量监测计|电池电量监测计

    http://www.ti.com/product/bq34z100-g1

     

     

     

    对于 ORing 电池、请考虑：

    LM5060高侧控制器。

    请参阅数据表中的图39和41。

    这种“背靠背”FET‘使您可以选择要使用的电池，而不受电池组电压的影响。 对于其它典型 ORing 电路(LM5050-1)，即使未选择 MOSFET 体二极管，它也会与电压最高的电池组一起导通。

    http://www.ti.com/product/lm5060

     

    尝试使用更大容量的电池组会更容易、并且使用的电池组更少。

    对电池进行 ORing、选择要充电和放电的电池、非常复杂。

    目前您有12 个4000安时4S 电池组。

    您可以制作一个4S12P 电池组或两个4S6P。

     

    祝您好运。