主题中讨论的其他器件: BQ24133、 BQ2057
大家好、
我正在研发一款包含锂离子电池组的产品-我正在尝试了解安全充电的最佳方法、同时仍能使用该器件。
首先、我将介绍产品的功能部分、以便您更好地了解应用、然后我们将介绍它与 BQ2057T 的关系
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该产品可分为3个主要功能块:壁式充电器、电池和负载本身。
电池:
如前所述、电池是一个包含电池管理电路的2S4P 电池组(通常由电池组组装公司提供过压和短路保护)。 它将充电至8.2V (可能为8.4、但我们的目标是通过周期延长8.2电池的寿命)、最大充电电流为1.7A。
8.2V 最大电压
1.7A 充电电流
8500 mAh 容量
2S4P 配置
负载:
我们这里的负载是一个加热元件及其控制电路、涉及微控制器、LCD 屏幕和一些传感器。
通过小型线性稳压器(LD1117S50CTR)为控制电路提供干净的5V 电压。 控制电路的电流消耗为200mA。
当控制电路打开加热元件时、只需激活小型机电继电器即可。 加热元件 最初消耗的电流高达5A、但在30秒内稳定至标称值3.5A、最终衰减至2.9A (这是一个热电模块、因此电流消耗不断变化)。 加热元件直接连接到电池电压、而无需通过任何稳压器。
功耗:200mA 待机电流、5A 峰值电流、3.5A 标称电流。
持续时间:通常直至电池电量耗尽
壁式充电器
尚未选择该器件的规格、因为它们取决于锂离子充电 IC 的性质。 我正在想象一个标准交流/直流壁式插头、它端接在直流桶形插孔中。 它的最大电流和标称电压是我需要您帮助决定的。
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这里的目标是安全地为电池充电、但也能够在电池充电时使用该器件。 充电时、负载应直接从壁式插头供电、而不是通过充电电池供电。
目前、我 将原型电池从 器件上拆下、并将其连接到台式直流电源、将其设置为8.2V、最大电流输出为1.7A、从而为原型电池充电。 这会导致 CC 充电、直至达到8.2V、然后是 CV 充电、直至我手动关闭充电器。 这在紧急情况下有效、但显然不适用于消费类产品。
此外、由于负载的标称电流消耗为3.5A、并且电池充电时的输入电流不应超过1.7A、因此我不能使用简单限制为8.2V 和1.7A 的壁式插头(模拟我的直流电源)。 此外、充电的最后 CV 部分对于电池而言并不健康、除非在电流足够低时切断、否则消费者在夜间充电设备时自然不会这样做。
显而易见的答案是锂离子充电 IC、如 BQ2057T。
但是、我需要帮助选择合适的外部组件、以使该芯片按我希望的方式工作。
我查看 了 Microchip MCP73844-8.2 IC、并在寻找与该 Microchip 组件等效的 TI 产品时找到了该 BQ2057T。
我的背景是机械学、而不是电子学、虽然我自己构建了微控制器的电路、但我在处理锂充电时需要格外小心、这就是我向大家介绍的原因。
我已经阅读了规格表。 图4描述了一个非常类似于我所需的应用。
如果我的任何问题都很明显,我很抱歉--我还在学习更多关于电子产品的知识。
配置和选择组件以构建1.7A 充电器时需要帮助。
如何选择 Rsns? 我看到公式(2)描述了一个简单的欧姆定律语句、但我只知道 IO=1.7A。 VSNS 是什么意思? 它是否由芯片本身保持恒定? 我看到规格表上的表中显示了一系列值。 我是否打算选择一个 Rsns、使 VSNS 在这些值内?
低侧感应还是高侧感应? 我看到 Rsns 可以通过两种方式进行配置。 对于该应用、哪种方法最适合? 优点和缺点?
我可以禁用或旁路温度感测吗? 我们之所以选择1.7A 作为电池的充电限制、部分原因是我们的用例不需要快速充电、因此我们可以避免担心电池的温度。 我之前提到的 Microchip 组件允许通过设置特定的分压器来禁用温度传感器、该芯片是否有类似的技术?
PACK(-)连接到什么? 在图中、我看到 PACK-(电池的负极端子)有两个连接。 一个进入接地、但另一个进入变量电阻器的符号、通过 TEMP、但随后只需通过 Rt1并短路回 Vcc? 我缺少什么吗? 该可变电阻器的作用是什么?为什么 PACK-通过 Rt1与 VCC 短接?
为什么 DC+通过 R4和 LED 直接连接到 STAT 引脚? 这是否会使图右侧的 LED 始终亮起? 该连接的点是什么、因此 R4是什么?
R2用作 CC 的上拉电阻、对吧? 据我了解、如果 Q1是 P 沟道 MOSFET、则当其栅极为高电平时它打开(不导通)、当栅极被拉至低电平时它关闭、这是正确的吗? 这意味着引脚 CC 通过低电平触发充电、对吧?
R5的作用是什么? 它与状态 LED 并联。 有必要吗? R3是合理的、因为它可以与 LED 配合使用、但 R5有什么作用?
我的 DC+电压应该是多少? 由于存在二极管 D1和 MOSFET Q1、我想象到在我达到 BATTER+时、压降相当大。 IC 本身利用 VBAT 的反馈调节引脚 CC、以确保电池电压保持在8.2V。 我应该为该系统提供什么? 12V?
如何在充电时将电池与负载隔离? 我需要的行为是、如果将插头插入器件、则电池和负载之间不应存在连接。 我想使用 DC+触发一个两位置继电器、将负载的 Vin 从电池(连接到继电器的常闭引脚)切换到充电器本身(因此 DC+连接到继电器上的常开引脚)。 这会导致充电电路出现任何问题吗? 您将如何完成此任务?
如何选择 Q1? 考虑到我的电池输入、我需要考虑什么? 根据我的规格、您是否会使用特定的 MOSFET?
我非常感谢您的帮助、只需确保我安全地使用此应用程序即可。