CONSONANCE
Rev 1.1
5A 三节锂电池充电管理集成电路概述:
CN3703是PWM 降压模式三节锂电池充电独立对三节锂电池充电进行自动管理，具有封装外形小，外围元器件少和使用简单等优点。
CN3703合锂电池的充电。在恒压充电模式，CN370312.6V ，精度为±1%；在恒流充电模式，充电电流通过一个外部电阻设置。
对于深度放电的锂电池，当电池电压低于8.4V 时，CN3703用所设置的恒流充电电流的15%对电池进行涓流充电。在恒压充电阶段，充电电流逐渐减小，当充电电流降低到外部电阻所设置的值时，充电结束。在充电结束状态，如果电池电压下降到12V 时，自动开始新的充电周期。当输入电源掉电或者输入电压低于电池电压时，CN3703自动进入低功耗的睡眠模式。
其它功能包括输入低电压锁存，电池温度监测，电池端过压保护和充电状态指示等。 CN3703采用16管脚TSSOP 封装。
应用:
●
笔记本电脑，上网本 ● 航模，车模和船模等 ● 备用电池应用
● 便携式工业和医疗仪器 ● 电动工具
● 独立电池充电器
特点:
● 7.5V 到28V ● 对三节锂电池完整的充电管理 ● 充电电流达5A
● PWM 开关频率：300KHz ● 恒压充电电压精度： ±1% ● 恒流充电电流由外部电阻设置 ● 对深度放电的电池进行涓流充电 ● 充电结束电流可由外部电阻设置 ● 电池温度监测功能 ● 自动再充电功能
● 充电状态和充电结束状态指示 ● 软启动功能 ● 电池端过压保护 ● 工作环境温度：－40℃ 到 ＋85℃ ● 采用16管脚TSSOP 封装 ●
产品无铅，无卤素元素，满足RoHS
管脚排列:
BAT VCC DRV COM2
COM3NC test CSP
:
图1 典型应用电路订购信息:
管脚描述:
极限参数
VCC，VG，DRV，CHRG，DONE到GND的电压－0.3V to 30V CSP，BA T到GND的电压－0.3V to 28V
COM3到GND的电压…………………………………...…….6.5V
其它管脚到GND的电压………………………..........………－0.3V to V COM3+0.3V 存储温度－65℃---150℃
40℃---85℃
焊接温度(10 秒℃
电气特性: （VCC=15V，T
管脚下拉电流
管脚漏电流
详细描述:
CN3703PWM CSP管脚和BAT管脚之间的电流检测电阻R CS设置，在恒压充电模式，电池电压为12.6V，精度为1%。
当VCC
压低于8.4V充电器自动进入涓流充电模式，此时充电电流为所设置的恒流充电电流的15%。当电池电压大于8.4V，充电器进入恒流充电模式，此时充电电流由内部的200mV基准电压和一个外部电阻R CS设置，即充电电流为200mV/R CS。当电池电压继续上升接近恒压充电电压时，充电器进入恒压充电模式，充电电流逐渐减小。当充电电流减小到EOC管脚电阻设置的值时，充电结束，DRV管脚输出高电平。漏极开路输出管脚内部的晶体管关断，输出为高阻态；另一个漏极开路输出管脚内部的晶体管接通，输出低电平，以指示充电结束状态。
在充电结束状态，如果断开输入电源，再重新接入，将开始一个新的充电周期；如果电池电压下降到再充电阈值12V，那么也将自动开始新的充电周期。
当输入电压掉电时，CN3703自动进入睡眠模式，内部电路被关断，这样可以减少电池的电流消耗，延长待机时间。
TEMP管脚和GND管脚之间连接一个10kΩ的负温度系数的热敏电阻。如果电池温度超出正常范围，充电过程将被暂停，直到电池温度回复到正常温度范围内为止。
CN3703内部还有一个过压比较器，当BAT管脚电压由于负载变化或者突然移走电池等原因而上升时，如果BAT管脚电压上升到恒压充电电压的1.08倍时，过压比较器动作，关断片外的P沟道MOS场效应晶体管，充电器暂时停止，直到BAT管脚电压回复到恒压充电电压或一下。在在某些情况下，比如在电池没有连接到充电器上，或者电池突然断开，BAT管脚的电压可能会达到过压保护阈值。此为正常现象。
充电电流和充电电压示意图如图2所示。
电池电压
图2 充电过程示意图
应用信息
低电压锁存(UVLO)
芯片内部的低电压锁存电路监测输入电压，当输入电压低于6V(典型值)时，内部电路被关断，充电器不工作。
涓流充电
在充电状态，如果电池电压低于8.4V，充电器进入涓流充电模式，此时充电电流为所设置的恒流充电电流的15%。
充电电流的设置
恒流充电电流由下式决定：
其中：
I CH是恒流充电电流
R CS是连接于CSP管脚和BAT管脚之间的充电电流检测电阻
充电结束电流的设置
在恒压充电模式，充电电流逐渐减小，当充电电流减小到EOC管脚的电阻所设置的电流时，充电结束。充电结束电流由下式决定：
其中：
●I EOC充电结束电流，单位为安培
●Rext 是从EOC管脚到地之间连接的电阻，单位为欧姆。Rext 的电阻值不能大于100KΩ，否则充
电将不能正常结束。
●R CS是在CSP管脚和BAT管脚之间的充电电流检测电阻，单位为欧姆。
根据上面的公式可以计算充电结束电流与恒流充电电流的比值：
当Rext=0时，I EOC/I CH=9.17%，即用户可设置的最小充电结束电流为所设置的恒流充电电流的9.17%。
当Rext=100KΩ时，I EOC/I CH=73%，即用户可设置的最大充电结束电流为所设置的恒流充电电流的73%。自动再充电
充电结束以后，如果输入电源和电池仍然连接在充电器上，由于电池自放电或者负载的原因，电池电压逐渐下降，当电池电压降低到12V时，将开始新的充电周期，这样可以保证电池的饱满度在80%以上。电池温度监测
为了监测电池的温度，需要一个紧贴电池的负温度系数的热敏电阻。当电池的温度超出可以接受的范围时，充电将被暂时停止，直到电池温度回复到正常范围内。
负温度系数的热敏电阻应该连接在TEMP管脚和地之间。在芯片内部，TEMP管脚连接到两个比较器的输入端，其低电压阈值为175毫伏，对应正常温度范围的上限温度点；高电压阈值为1.6伏特，对应正常温度范围的下限温度点。
TEMP管脚的上拉电流为50uA，所以负温度系数的热敏电阻值在25℃时应该为10kΩ，在上限温度点时其
电阻值应该大约为3.5kΩ(约对应50℃)；在下限温度点时其电阻值应该大约为32kΩ(约对应0℃)。一些负温度系数热敏电阻，比如TH11-3H103F，MF52(10 kΩ)，QWX-103和NCP18XH103F03RB等，都能与CN3703配合使用。前面所列负温度系数的热敏电阻的型号仅供参考，用户可以根据具体需要选择合适的型号。
如果在上限温度点和下限温度点处负温度系数热敏电阻值比3.5 kΩ和32kΩ稍微大一点，用户可以通过同热敏电阻并联一个普通电阻，将正常工作温度范围向下移动；反之，可以同热敏电阻串联一个普通电阻，将正常工作温度范围向上移动。
如果不用电池温度监测功能，只要在TEMP管脚到地之间接一个10KΩ的电阻即可。
状态指示
CN3703有两个漏极开路状态指示输出端：管脚和管脚。在充电状态，管脚被内部晶体管下拉到低电平，在其它状态管脚为高阻态。在充电结束状态，管脚被内部晶体管下拉到低电
平，在其它状态，
管脚为高阻态。
当电池没有接到充电器时，CN3703将输出电容充电到恒压充电电压，并进入充电结束状态，由于BAT管脚的工作电流对输出电容的放电效应，BAT管脚的电压将慢慢下降到再充电阈值，CN3703再次进入充电状态，这样在BAT管脚形成一个锯齿波形，同时输出脉冲信号表示没有安装电池。当电池连接端BAT 管脚的外接电容为10u F时，脉冲的频率大约为10Hz。
当不用状态指示功能时，将不用的状态指示输出端接到地。
表1列明了两个状态指示端口对应的充电器状态。这里假设红色LED 连接到管脚，绿色LED连接到
管脚
表1 状态指示说明
片外功率管驱动
CN3703的DRV管脚用于驱动片外MOS场效应晶体管的栅极，该管脚能够提供比较大的瞬态电流以快速接通和关断片外MOS场效应晶体管。在驱动2nF的负载情况下，上升时间和下降时间典型值为40nS。一般来讲，一个导通电阻为50毫欧的MOS场效应晶体管的等效电容大约为2nF。
CN3703内部有钳位电路，以保证DRV管脚的低电平比VCC管脚的电压低8V(最大值)。比如，假设VCC的电压为20V，那么DRV管脚的低电平为最小12V。这样，一些具有极低导通电阻的低压P沟道MOS场效应晶体管可以与CN3703配合使用，从而提高了充电器的工作效率。
回路补偿
为了保证电流调制回路和电压调制回路的稳定性，需要下面的回路补偿元件：
(1) 从COM1管脚到地之间接一个470pF的电容
(2) 从COM2到地之间串联连接一个120Ω的电阻和一个220nF的瓷片电容
(3) 从COM3到地之间连接一个100nF的瓷片电容
电池连接检查
CN3703没有电池连接检查功能。当电池没有连接到充电器上时，CN3703将输出电容作为电池充电到恒压
充电电压后，进入充电结束状态，由于BAT管脚的工作电流对输出电容的放电效应，BAT管脚的电压将慢慢下降到再充电阈值，CN3703再次进入充电状态，充电器将在充电状态和充电结束状态之间循环，这样在BAT管脚形成一个锯齿波形，同时输出脉冲信号表示没有安装电池。当电池连接端BAT管脚的外接电容为10u F时，脉冲的频率大约为10Hz。
最好不要在充电器运行时将电池接入充电器，否则充电器可能在短时间内向电池灌入较大电流。
输入和输出电容
输入电容对输入电源起滤波作用，需要吸收在输入电源上产生的纹波电流，所以输入电容必须有足够的额定纹波电流。在最坏情况下，输入电容的额定RMS纹波电流需要达到充电电流的二分之一。
对输出电容的选择，为了降低输出端的纹波电压和改善瞬态特性，主要考虑串联等效电阻(ESR)。一般来讲，10uF的输出电容可以满足要求。
电感的选择
在正常工作时，瞬态电感电流是周期性变化的。在P沟道MOS场效应晶体管导通期间，输入电压对电感充电，电感电流增加；在P沟道MOS场效应晶体管关断期间，电感向电池放电，电感电流减小。电感的纹波电流随着电感值的减小而增大，随着输入电压的增大而增大。较大的电感纹波电流会导致较大的纹波充电电流和磁损耗。所以电感的纹波电流应该被限制在一个合理的范围内。
电感的纹波电流可由下式估算：
其中：
f是开关频率，300KHz
L是电感值
V BAT电池电压
VCC是输入电压
在选取电感值时，可将电感纹波电流限制在△I L＝0.4×I CH，I CH是充电电流。请留意最大电感纹波电流△I L出现在输入电压最大值和电感最小值的情况下。所以充电电流较低时，应该选用较大的电感值。关于电感值的选择，请参考表2：
表2 电感值的选择
MOSFET的选择
CN3703的应用电路需要使用一个P沟道MOS场效应晶体管。选择该MOS场效应晶体管时应综合考虑转换效率，MOS场效应晶体管功耗以及最高温度。
在芯片内部，栅极驱动电压被钳位在6.5V(典型值)，可以使用低开启电压的P沟道MOS场效应晶体管。所
以需要留意该MOS场效应晶体管的击穿电压BV DSS要大于最高输入电压。
选择P沟道MOS场效应晶体管时需要考虑的因素包括导通电阻Rds(on)，栅极总电荷Qg，反向传导电容
C RSS，输入电压和最大充电电流。
MOS场效应晶体管的最大功耗可以用下式来近似：
其中：
Pd是MOS场效应晶体管的功耗
VBAT是电池的最高电压
VCC是最小输入电压
Rds(on)是P沟道场效应晶体管在室温(25℃)条件下的导通电阻
ICH是充电电流
dT是P沟道MOS场效应晶体管的实际温度与室温(25℃)的温度差
除了前面公式所描述的导通损耗I2Rds(on)外，MOS场效应晶体管还有开关损耗，开关损耗随着输入电压的增加而增加。一般来讲，在输入电压小于20V时，导通损耗大于开关损耗，应该优先考虑导通电阻比较小的MOS场效应晶体管；在输入电压大于20V时，开关损耗大于导通损耗，应该优先考虑反向传导电容C RSS比较小的MOS场效应晶体管。一般C RSS的值在MOS场效应晶体管的技术规格书中都有列明，如果没有明确列明该电容值，可由公式C RSS = Q GD/ΔV DS来估算。
很多型号的MOS场效应晶体管，比如AO4459，STM9435(或WT9435)和AO3407A，都可以选用。前面所列MOS场效应晶体管的型号仅供参考，用户需要根据具体要求来选用适合的型号。
二极管的选择
在典型应用电路图1中的二极管D1和D2均为肖特基二极管。这两个二极管通过电流能力至少要比充电电流大；二极管的耐压要大于最低输入电压的要求。
二极管D1和D2的选择原则为够用即可，如果所选用二极管的通过电流能力或耐压远远超过所需要的值，由于这样的二极管具有较高的结电容，将增加充电器的开关损耗，降低效率。
设计PCB的考虑
为了保证CN3703能够正常工作和提高转换效率，在设计PCB时，需要考虑下面几点：
(1)为了保证尽可能低的电磁辐射，两个二极管，P沟道MOS场效应晶体管，电感和输入滤波电容的引线
要尽量短。输入电容的正极到P沟道MOS场效应晶体管的距离也要尽量短。
(2)在COM1，COM2和COM3管脚的回路补偿元件的接地端要接到CN3703的模拟地(GND)，这样可以避
免开关噪声影响回路的稳定性。
(3)输出电容的接地端和输入电容的接地端要先接到同一块铜皮再返回系统的地端。
(4)模拟地和流经大电流(功率地)的地要独自返回系统地。
(5)CN3703的GND管脚和PGND管脚也具有散热的功能，所以接地的铜皮面积要尽可能大。对于输入电
压比较高或者片外P沟道MOS场效应晶体管的栅极电容比较大的情况，此点尤其重要。
(6)将充电电流检测电阻R CS靠近电感的输出端，其放置方向要保证从芯片的CSP管脚和BAT管脚到R CS的
连线比较短。CSP管脚和BAT管脚到R CS的连线要在同一层次上，而且距离要尽可能小。
(7)为了保证充电电流检测精度，CSP管脚和BAT管脚要直接连接到充电电流检测电阻上。如图3所示。
图充电电流的检测
封装信息
随着手持设备业务的不断发展，对电池充电器的要求也不断增加。要为完成这项工作而选择正确的集成电路 (IC)，我们必须权衡几个因素。在开始设计以前，我们必须考虑诸如解决方案尺寸、USB标准、充电速率和成本等因素。必须将这些因素按照重要程度依次排列，然后选择相应的充电器IC。本文中，我们将介绍不同的充电拓扑结构，并研究电池充电器IC的一些特性。此外，我们还将探讨一个应用和现有的解决方案。 锂离子电池充电周期 锂离子电池要求专门的充电周期，以实现安全充电并最大化电池使用时间。电池充电分两个阶段：恒定电流 (CC) 和恒定电压 (CV)。电池位于完全充满电压以下时，电流经过稳压进入电池。在CC模式下，电流经过稳压达到两个值之一。如果电池电压非常低，则充电电流降低至预充电电平，以适应电池并防止电池损坏。该阈值因电池化学属性而不同，一般取决于电池制造厂商。一旦电池电压升至预充电阈值以上，充电便升至快速充电电流电平。典型电池的最大建议快速充电电流为1C(C=1 小时内耗尽电池所需的电流)，但该电流也取决地电池制造厂商。典型充电电流为~0.8C，目的是最大化电池使用时间。对电池充电时，电压上升。一旦电池电压升至稳压电压(一般为4.2V)，充电电流逐渐减少，同时对电池电压进行稳压以防止过充电。在这种模式下，电池充电时电流逐渐减少，同时电池阻抗降低。如果电流降至预定电平(一般为快速充电电流的10%)，则终止充电。我们一般不对电池浮充电，因为这样会缩短电池使用寿命。图1 以图形方式说明了典型的充电周期。 线性解决方案与开关模式解决方案对比 将适配器电压转降为电池电压并控制不同充电阶段的拓扑结构有两种：线性稳压器和电感开关。这两种拓扑结构在体积、效率、解决方案成本和电磁干扰(EMI) 辐射方面各有优缺点。我们下面介绍这两种拓扑结构的各种优点和一些折中方法。 一般来说，电感开关是获得最高效率的最佳选择。利用电阻器等检测组件，在输出端检测充电电流。充电器在CC 模式下时，电流反馈电路控制占空比。电池电压检测反馈电路控制CV 模式下的占空比。根据特性集的不同，可能会出现其他一些控制环路。我们将在后面详细讨论这些环路。电感开关电路要求开关组件、整流器、电感和输入及输出电容器。就许多应用而言，通过选择一种将开关
智能手机锂电池充电管理—一种集成化的解决方案 手机的锂离子电池充电安全性日益受到消费者重视，因此智能手机 制造商在设计产品时，须掌握锂离子电池的相关规格和特性，并使用具备完善 电池检测及保护功能的充电芯片，以降低过电流、过电压或过温等状况所造成 的危险。 一般来说，锂离子电池会有电性安全的范围限制。由于锂离子电池的特性，当电池电压在充电时上升到最高设定电压后，要立即停止充电，避免电池 因过充电造成电池损毁而产生危险;电池供电(放电)时，电池电压如果降至最低 设定电压以下便要停止放电，避免因过放电而降低使用寿命。此外，为确保电 池使用上的安全，锂离子电池还必须要加装短路保护，以避免发生危险。 本文以帝奥微电子一款开关充电芯片DIO5425为例，详细探讨关于智能手机充电管理的系统级设计。DIO5425部署于手机电源输入接口：USB/DC Source 之后，通过开关转换可以将输入电流同时用于手机系统供电和电池充电。DIO5425具有优秀的充电管理功能和锂电池保护功能，支持USB2.0和USB3.0协议。DIO5425具有智能电源路径管理功能。 Figure.1 DIO5425参考设计电路 锂离子电池充电管理芯片必须具备以下几点特性： 可提供固定电流给充电电池 当电池电压到达最大值且不再上升时，其充电电流便会开始下降，如此可避免对电池过度充电，造成电池损伤;当充电电流降至一定程度时，充电器将停止充电。 确保电池具备可使用电压 电池在充电完成后，若长时间放置不 使用会有自然放电的情形出现，为避免电池过度自放电导致电池电压下降，当 电池电压低于所设定电压时，充电器会重新开始对电池充电，确保电池在使用
bq24072,bq24073 bq24074,bq24075,bq24079 https://www.doczj.com/doc/7e16991050.html, SLUS810E–SEPTEMBER2008–REVISED JULY2010 1.5A USB-FRIENDLY Li-Ion BATTERY CHARGER AND POWER-PATH MANAGEMENT IC Check for Samples:bq24072,bq24073,bq24074,bq24075,bq24079 FEATURES DESCRIPTION ?Fully Compliant USB Charger –Selectable100mA and500mA Maximum The bq2407x series of devices are integrated Li-ion linear chargers and system power path management Input Current devices targeted at space-limited portable –100mA Maximum Current Limit Ensures applications.The devices operate from either a USB Compliance to USB-IF Standard port or AC adapter and support charge currents up to –Input based Dynamic Power Management 1.5A.The input voltage range with input overvoltage (V IN-DPM)for Protection Against Poor USB protection supports unregulated adapters.The USB Sources input current limit accuracy and start up sequence allow the bq2407x to meet USB-IF inrush current ?28V Input Rating with Overvoltage Protection specification.Additionally,the input dynamic power ?Integrated Dynamic Power Path Management management(V IN -DPM)prevents the charger from (DPPM)Function Simultaneously and crashing incorrectly configured USB sources. Independently Powers the System and The bq2407x features dynamic power path Charges the Battery management(DPPM)that powers the system while ?Supports up to1.5A Charge Current with simultaneously and independently charging the Current Monitoring Output(ISET)battery.The DPPM circuit reduces the charge current when the input current limit causes the system output ?Programmable Input Current Limit up to1.5A to fall to the DPPM threshold;thus,supplying the for Wall Adapters system load at all times while monitoring the charge ?System Output Tracks Battery Voltage current separately.This feature reduces the number (bq24072) of charge and discharge cycles on the battery,allows ?Programmable Termination Current(bq24074)for proper charge termination and enables the system to run with a defective or absent battery pack.?Battery Disconnect Function with SYSOFF Input(bq24075,bq24079) Typical Application Circuit ?Programmable Pre-Charge and Fast-Charge Safety Timers ?Reverse Current,Short-Circuit and Thermal Protection ?NTC Thermistor Input ?Proprietary Start Up Sequence Limits Inrush Current ?Status Indication–Charging/Done,Power Good ?Small3mm×3mm16Lead QFN Package APPLICATIONS ?Smart Phones ?Portable Media Players ?Portable Navigation Devices ?Low-Power Handheld Devices Please be aware that an important notice concerning availability,standard warranty,and use in critical applications of Texas Instruments semiconductor products and disclaimers thereto appears at the end of this data sheet. Copyright?2008–2010,Texas Instruments Incorporated Products conform to specifications per the terms of the Texas
智能大电流锂离子电池线性充电方案 作者：赵正超 IC设计工程师 北京思旺电子技术有限公司 摘要 现代电子产品日趋便携化、智能化，因此也对它们的供电电池提出了轻便、高效的要求。锂离子电池因其优异的性能正逐渐成为现代电子产品的标准电池，但锂离子电池相对其他电池而言更加脆弱，因此对电池充电电路也提出了更高的要求。本文介绍了一种基于SE9018的智能大电流锂离子电池充电方案，可以很好地满足现代电子设备中锂离子电池的充电要求。 关键词：9018；大电流；锂电池充电 Abstract Modern electronic products become increasingly portable and intelligent, therefore lightweight and high-efficiency are requested to their power supply batteries. Li-ion batteries is becoming the standard battery of modern electronic products for their excellent performance, but the li-ion batteries are more fragilely to other batteries, so the battery charging circuit is also put forward higher requirements. This article describes a intelligent large-current li-ion battery charging circuit based on SE9018, this circuit are suitable for the requirements of li-ion battery charging. Keywords：9018；Large Current；Li-ion Battery Charge 随着现代电子技术的发展，电子设备日益趋于便携化、多功能化，因此也对它们的供电电池提出了轻便、高效的要求。锂离子电池以其能量密度高、充放电性能优异、无污染等特点逐渐取代传统的镍镉、镍氢电池、铅酸电池被广泛应用于现代便携式电子产品中。但相对于其他类型电池，锂离子电池在性能优异的同时也对充电器提出了更高的要求，这些要求主要体现在充电过程的控制和锂电池保护方面，具体表现为较大的充电电流、高精度的充电电压、分阶段的充电模式和完善的保护电路等。针对上述要求，思旺电子推出了智能化的大电流锂离子电池充电芯片SE9018。SE9018采用底部带有散热片的PSOP8封装，外围元器件数目较少，可以适合USB电源和适配器电源工作，是现代便携式移动应用的理想选择。 图1 SE9018脚位图
先进的锂电池线性充电管理芯片BQ2057及其应用 北京理工大学机电工程学院魏维伟李杰 摘要：本文介绍美国TI公司生产的先进锂电池充电管理芯片BQ2057，利用BQ2057系列芯片及简单外围电路可设计低成本的单/双节锂电池充电器，非常适用于便携式电子仪器的紧凑设计。本文将在介绍BQ2057芯片的特点、功能的基础上，给出典型充电电路的设计方法及应用该充电芯片设计便携式仪器的体会。 关键词：锂电池充电器BQ2057 1 引言 BQ2057系列是美国TI公司生产的先进锂电池充电管理芯片，BQ2057系列芯片适合单节(4.1V或4.2V)或双节(8.2V或8.4V)锂离子(Li-Ion)和锂聚合物(Li-Pol)电池的充电需要，同时根据不同的应用提供了MSOP、TSSOP和SOIC的可选封装形式，利用该芯片设计的充电器外围电路及其简单，非常适合便携式电子产品的紧凑设计需要。BQ2057可以动态补偿锂电池组的内阻以减少充电时间，带有可选的电池温度监测，利用电池组温度传感器连续检测电池温度，当电池温度超出设定范围时BQ2057关闭对电池充电。内部集成的恒压恒流器带有高/低边电流感测和可编程充电电流，充电状态识别可由输出的LED指示灯或与主控器接口实现，具有自动重新充电、最小电流终止充电、低功耗睡眠等特性。 2.功能及特性 2.1 器件封装及型号选择 BQ2057系列充电芯片为满足设计需要，提供了多种可选封装及型号，其封装形式如图2－1所示，有MSOP、TSSOP和SOIC三种封装形式。其型号如表2－1所示，有BQ2057、BQ2057C、BQ2057T和BQ2057W四种信号，分别适合4.1V、4.2V、8.2V和8.4V的充电需要。 元件型号充电电压 BQ2057 4.1V BQ2057C 4.2V BQ2057T 8.2V BQ2057W 8.4V BQ2057的引脚功能描述如下： ?VCC (引脚1):工作电源输入； ?TS (引脚2):温度感测输入，用于检测电池组的温度； ?STA T(引脚3):充电状态输出，包括:充电中、充电完成和温度故障三个状态； ?VSS (引脚4):工作电源地输入； ?CC (引脚5):充电控制输出； ?COMP(引脚6):充电速率补偿输入； ?SNS (引脚7):充电电流感测输入； ?BA T (引脚8):锂电池电压输入；
正确选择锂电池充电系统 正确选择锂电池充电系统 中心议题：决定锂离子充电系统注意事项电池锂离子电池">锂离子电池充电终止方法锂 离子充电应用实例 解决方案：锂离子充电线性解决方案锂离子充电周期波形分析开关式充电解决方案 在有些应用中，较长的电池寿命电池寿命、较多的充电次数或较安全的电池比电池容量更重要。本文介绍几种可以极大延长电池寿命的锂离子电池充电和放电方法。几乎所有高性能便携式产品都会使用包括锂离子聚合物电池在内的可再充电锂离子电池，这是因为与其他可再充电电池相比，锂离子电池有较高的能量密度、较高的电池电压、自放电少、周期寿命非常长，而且环保，且充电和维护简单。另外，由于其具有相对高的电压 （2.9V至4.2V），因此很多便携式产品都能用单节电池工作，从而简化了产品总体设计。C速率等于特定条件下的充电或放电电流，定义如下：I=M×Cn其中：I=充电或放电电流，单位为A；M=C的倍数或分数；C=额定容量的数值，单位为Ah；N=小时数（对应于C）。以1倍C速率放电的电池将在一个小时内释放标称的额定容量。例如，如果标称容量是1000mAhr,那么1C的放电速率对应于1000mA的放电电流，C/10的速率对应100mA的放电电流。通常生产商标定的电池容量都是指n=5时，即5小时放电的容量。例如，上述电池在200mA恒流放电时能够提供5小时的工作时间。理论上该电池在1000mA恒流放电时能够提供1小时的工作时间。然而实际上由于大电池放电时效能降低，此时的工作时间将小于1小时。 给锂离子电池充电的推荐方法是，向电池提供一个±1%限压的恒定电流，直到电池充满电，然后停止充电。用来决定电池何时充满电的方法包括：给总的充电时间定时、监视充电电流或兼用这两种方法。第一种方法采用限压恒定电流，变化范围从C/2到1C,持续2.5至3小时，使电池达到100%充电。也可以使用较低的充电电流，但是 将需要更长时间。第二种方法与第一种方法类似，只是需要监视充电电流。随着电池的充电，电压上升，这与采用第一种方法时完全相同。电池电压达到编程限压值（也称为 浮动电压）时，充电电流开始下降。电流一开始下降时，电池约充电至容量的50%至60%.浮动电压继续提供，直到充电电流降至足够低的水平（C/10至C/20），这时电池
摘要 本文主要介绍的智能化锂电池充电系统是专门为锂电池设计的高端技术解决方案。该系统 适用于锂离子、镍氢、铅酸蓄电池单体及整组进行实时监控、电池均衡、充放电电压、温度监 测等，釆用了电压均衡控制、超温保护等智能化技术，是功能强大、技术指标完善的动力电池 充电管理系统【1】。 关键词：智能化锂电池恒流恒压充电系统5148051.1 弓I 言 随着社会经济的迅速发展，移动电话、数码相机、笔记本电脑等便携式电子产品的普及，消费者对电池电能要求日渐提高；人们希望在获得大容量电能的同时，能够尽量减轻重量，提 高整个电源系统的使用效率和寿命。锂电池作为上世纪九十年代发展起来的一种新型电池12】，因具有能量密度高、性能稳定、安全可靠和循环寿命长等一系列的优点，很快在便携式电子设 备中获得广泛应用，更获得了广大消费者的青睐。由此可见，设计一套高精度锂电池充电管理 系统对于锂电池应用至关重要。 1锂电池充放电原理 锂电池主要由正极活性材料、易燃有机电解液和碳负极等组件构成〖3】。因此，锂电池的安 全性能主要是由这些组件间的化学反应所决定的。 根据锂电池的结构特性，锂电池的最高充电电压应低于4.2 04】，不能过充，否则会因正 极锂离子拿走太多，发生危险。其充放电要求较高，一般采用专门的恒流恒压充电器进行充电。通常恒流充电至设定值后转入恒压充电状态，当恒压充电至0.1人以下时15】，应立即停止充电。 锂电池的放电由于内部结构所致，放电时锂离子不能全部移向正极，必须保留一部分锂离 子在负极16】，以保证下次充电时锂离子能够畅通地嵌入通道。否则电池寿命会缩短，因此在放 电时需要严格控制放电终止电压。
bq24040 bq24041 https://www.doczj.com/doc/7e16991050.html,....................................................................................................................................SLUS941A–SEPTEMBER2009–REVISED SEPTEMBER2009 800mA,Single-Input,Single Cell Li-Ion Battery Charger With Auto Start Check for Samples:bq24040bq24041 FEATURES–Fixed10Hour Safety Timer ?CHARGING?SYSTEM –1%Charge Voltage Accuracy–Automatic Termination and Timer Disable Mode(TTDM)for Absent Battery Pack With –10%Charge Current Accuracy Thermistor,bq24040 –Pin Selectable USB100mA and500mA –Status Indication–Charging/Done Maximum Input Current Limit –Available in Small2×2mm2DFN-10Package –Programmable Termination and Precharge Threshold,bq24040–Integrated Auto Start Function for Production Line Testing,bq24041?PROTECTION –30V Input Rating;with6.6V or7.1V Input APPLICATIONS Overvoltage Protection ?Smart Phones –Input Voltage Dynamic Power Management ?PDAs –125°C Thermal Regulation;150°C Thermal ?MP3Players Shutdown Protection ?Low-Power Handheld Devices –OUT Short-Circuit Protection and ISET short detection –Operation over JEITA Range via Battery NTC–1/2Fast-Charge-Current at Cold, 4.06V at Hot,bq24040 DESCRIPTION The bq2404x series of devices are highly integrated Li-ion linear chargers devices targeted at space-limited portable applications.The devices operate from either a USB port or AC adapter.The high input voltage range with input overvoltage protection supports low-cost unregulated adapters. The bq2404x has a single power output that charges the battery.A system load can be placed in parallel with the battery as long as the average system load does not keep the battery from charging fully during the10hour safety timer. The battery is charged in three phases:conditioning,constant current and constant voltage.In all charge phases, an internal control loop monitors the IC junction temperature and reduces the charge current if an internal temperature threshold is exceeded. Please be aware that an important notice concerning availability,standard warranty,and use in critical applications of Texas Instruments semiconductor products and disclaimers thereto appears at the end of this data sheet. PRODUCTION DATA information is current as of publication date.Copyright?2009,Texas Instruments Incorporated Products conform to specifications per the terms of the Texas Instruments standard warranty.Production processing does not necessarily include testing of all parameters.
锂电池线性充电管理芯片LTC4065及其应用 摘要锂电池具有体积小、能量密度高、无记忆效应、循环寿命高、高电压电池和自放电率低等优点，近年来已经成为微型移动终端设备的首选电源。本文介绍了基于LTC4065芯片的线性充电管理方案，仅需要非常少的外围元件配合，就可以实现低成本、超小尺寸的单节锂电池充电管理。 关键词锂电池充电管理LTC4065 SG2003 随着移动计算技术和无线通信技术的发展，微型移动终端设备在移动数据采集、传输、处理及个人信息服务等领域得到越来越多的应用。锂电池因其体积小、能量密度高、无记忆效应、循环寿命高、高电压电池和自放电率低等优点，近年来已经成为微型移动终端设备的首选电源。锂电池的特性以及应用环境的需求，对微型移动终端设备充电方案的设计提出了更高的要求。因此在充电方案的设计中需要综合考虑成本、体积、噪声、效率等因素。 LTC4065是一款用于单节锂电池的完整恒定电流／恒定电压线性充电管理芯片，可提供高达750 mA且准确度为5％的可设置的充电电流，并支持直接使用USB端口对单节锂电池进行充电。同时其热反馈功能可调节充电电流，以便在大功率工作或高环境温度条件下对芯片温度加以限制，确保安全工作。由于采用了内部MOSFET架构，因此无需使用外部检测电阻器或隔离二极管。很少的外部元件数目加上其2 mm×2 mm DFN封装，使得LTC4065尤其适合无线PDA、蜂窝电话、无线传感器终端等应用。功能齐全的LTC4065还包括自动再充电、低电池电量充电调节、软启动等丰富功能。 1 LTC4065的引脚功能 LTC4065采用了热处理能力较强的6引脚小外形封装(DFN)，且实现产品无铅化，底部采用裸露衬垫，直接焊接至PCB以实现电接触和额定散热性能。引脚排列如图1所示。 各引脚功能如下： 引脚1，GND，接地端。 引脚2，CHRG，漏极开路充电状态输出。充电状态指示引脚具有三种状态：下拉、2 Hz 脉动和高阻抗状态。该输出可以被用作一个逻辑接口或一个LED驱动器。对电池进行充电时，有一个内部N沟道MOSFET将GHRG引脚拉至低电平。当充电电流降至全标度电流的10％时，CHRG引脚被强制为高阻抗状态。如果电池电压处于2．9 V以下的持续时间达到充电时间的1／4，则认为电池失效，而且CHRG引脚将以2 Hz的频率脉动。 引脚3，BA T，充电电流输出。该引脚向电池供应充电电流，并将最终浮动电压调节至4．2 V。该引脚上的一个内部精确电阻分压器负责设定此浮动电压，并在停机模式时断接。 引脚4，VCC，正输入电源。该引脚向充电器供电。VCC的变化范围是3．75～5．5 V。该引脚应通过一个最小1μF的电容器进行旁路。当VCC处于BA T引脚电压的32 mV以内时，LTC4065进入停机模式，从而使IBA T降至约1μA。 引脚5，EN，使能输入引脚。把该引脚拉至手动停机门限(一般为O．82 V)以上，将把LTC4065置于停机模式。在停机模式中，LTC4065的电源电流低于20μA。使能为缺省状态，但不用时应将该引脚连至GND。 引脚6，PROG，充电电流设置和充电电流监视引脚。充电电流是通过连接一个精度为1％的接地电阻器RPROG来设置的。 2 工作原理 LTC4065主要是为实现对单节电池充电而设计的线性电池充电管理芯片。该芯片利用其内部功率MOSFET对电池进行恒流和恒压充电。充电电流可利用外部电阻编程设定，最大
11.1V锂电池充电器设计 【摘要】本文介绍了锂电池充电的控制方法，讨论了充电器的电路结构和软件设计思想。该设计以ATmega8作为控制核心，对充电过程进行全面管理，通过对充电电流、电压的自动检测与调整，完成对不同充电阶段的精确控制及充满后的自动停充，实现了智能化充电。 【关键词】锂电池充电器；ATmega8；脉宽调制 1.引言 11.1V锂电池常用于涵道机、固定翼、直升机等航模中，具有放电稳定，工作温度宽；允许较大的充电电流、充电速度快，仅需1～2个小时就可以充满；无记忆效应；自放电率低，储存寿命长；能量高、储存能量密度大；输出电压高（单节锂电池的额定电压一般为3.6V，而单节镍氢和镍镉电池的电压只有1.2V）等优点。但锂电池在使用过程中也存在娇气的一面。在对锂电池进行充电时要防止过度充电，如果充电电压高于规定电压或充电电流大于规定电流，就会损坏锂电池或者使之报废。在过充电的情况下，能量过剩锂电池温度上升，电解液将分解产生气体，使之内压上升而导致自燃或破裂的危险。通常单节锂电池的终止充电电压为4.2V，精度控制在±1%之内，充电电流不大于1C（C代表充放电速率，1C代表电池正好在1小时内，充满电或放完电所要求的速率）。锂电池在使用时也要防止过度放电，过度放电会导致电池特性及耐久性变差，可充电次数降低。通常要求放电电流不大于2C，终止放电电压控制在2.4～2.7V左右。 2.锂电池的充电方法 锂电池在充电过程中需要控制它的充电电压和充电电流并精确测量电池电压，根据锂电池电压将充电过程分为四个阶段。每个阶段的需要用不同的电压和电流进行充电，下面以单节锂电池为例分别说明每个阶段的状态。阶段一为预充电，先用0.1C的小电流对锂电池进行预充电，当电池电压≥2.5V时转到下一阶段。阶段二为恒流充电，用1C的恒定电流对锂电池快速充电，点电池电压≥4.2V 时转到下一阶段。阶段三为恒压充电，逐渐减小充电电流，保证电池电压恒定=4.2V，当充电电流≤0.1C时转到下一阶段。阶段四为涓流充电，恒压充电结束后，电池已经基本充满，为了维持电池电压，可以用0.1C甚至更小的电流对电池进行补充充电，到此锂电池充电过程结束。 3.充电器的硬件电路设计 本系统主要有微控制器、电压检测电路、电流检测电路、电池状态指示电路和充电控制电路组成，电路原理图如图1所示。 3.1 主控芯片
锂电池保护芯片均衡充电设计 常用的均衡充电技术包括恒定分流电阻均衡充电、通断分流电阻均衡充电、平均电池电压均衡充电、开关电容均衡充电、降压型变换器均衡充电、电感均衡充电等。成组的锂电池串联充电时，应保证每节电池均衡充电，否则使用过程中会影响整组电池的性能和寿命。而现有的单节锂电池保护芯片均不含均衡充电控制功能；多节锂电池保护芯片均衡充电控制功能需要外接CPU,通过和保护芯片的串行通讯（如I2C总线）来实现，加大了保护电路的复杂程度和设计难度、降低了系统的效率和可靠性、增加了功耗。 ?本文针对动力锂电池成组使用，各节锂电池均要求充电过电压、放电欠电压、过流、短路的保护，充电过程中要实现整组电池均衡充电的问题，设计了采用单节锂电池保护芯片对任意串联数的成组锂电池进行保护的含均衡充电功能的电池组保护板。仿真结果和工业生产应用证明，该保护板保护功能完善，工作稳定，性价比高，均衡充电误差小于50mV。 ?锂电池组保护板均衡充电基本工作原理 ?采用单节锂电池保护芯片设计的具备均衡充电能力的锂电池组保护板示意图如图1所示。其中：1为单节锂离子电池；2为充电过电压分流放电支路电阻；3为分流放电支路控制用开关器件；4为过流检测保护电阻；5为省略的锂电池保护芯片及电路连接部分；6为单节锂电池保护芯片（一般包括充电控制引脚CO,放电控制引脚DO,放电过电流及短路检测引脚VM,电池正端VDD,电池负端VSS等）；7为充电过电压保护信号经光耦隔离后形成并联关系驱动主电路中充电控制用MOS管栅极；8为放电欠电压、过流、短路保护信号经光耦隔离后形成串联关系驱动主电路中放电控制用MOS管栅极；9为充电控制开关器件；10为放电控制开关器件；11为控制电路；12为主电路；
方案一：BP2971 电源管理芯片 特点 ·输入电压区间（Pack+）：～12V ·FET 驱动 CHG和DSG FET驱动输出 ·监测项 过充监测 过放监测 充电过流监测 放电过流监测 短路监测 ·零充电电压，当无电池插入·工作温度区间： Ta= -40～85℃·封装形式: 6引脚 DSE（） 应用 ·笔记本电脑 ·手机 ·便携式设备 绝对最大额定值 ·输入电源电压：～7V
·最大工作放电电流：7A ·最大充电电流： ·过充保护电压（OVP）： ·过充压延迟： ·过充保护电压（释放值）：·过放保护电压（UVP）：·过放压延迟：150ms ·过放保护电压（释放值）： ·充电过流电压（OCC）：-70mV ·充电过流延迟：9ms ·放电过流电压（OCD）：100mV ·放电过流延迟：18ms ·负载短路电压：500mV ·负载短路监测延迟：250us ·负载短路电压（释放值）：1V 典型应用及原理图
图1：BP2971应用原理图 引脚功能 NC（引脚1）：无用引脚。 COUT（引脚2）：充电FET驱动。此引脚从高电平变为低电平，当过充电压被V-引脚所监测到 DOUT（引脚3）：放电FET驱动。此引脚从高电平变为低电平，当过放电压被V-引脚所监测到 VSS (引脚4)：负电池链接端。此引脚用于电池负极的接地参考电压 BAT（引脚5）：正电池连接端。将电池的正端连接到此管脚。并用的输入电容接地。 V-（引脚6）：电压监测点。此引脚用于监测故障电压，例如过冲，过放，
过流以及短路电压。 芯片功能原理图 芯片功能性模式 监测参数 参数可变（选）区间过充监测电压～ 50mV steps V OVP
一款锂电池充电管理芯片的研究与设计 林超 【摘要】：锂离子电池是目前便携式电子产品中使用最为广泛的可充电电池。而且随着电池容量的不断提高，锂离子电池将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一，并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。由于锂离子电池本身电学特性的原因，几乎每一块锂离子电池都需要一个充电管理芯片来提供充放电保护以延长其使用寿命。本文设计并实现一款成本较低、应用广泛，性能优良的锂电池充电管理芯片。采用全定制设计思想，完成了从底层电路开始到整个芯片电路的正向设计，实现了过放电保护、过充电保护、短路保护、过温保护以及涓流充电、恒流充电、恒压充电等控制功能。芯片内部用来驱动充电晶体管的MOS管耐压高达30V以上，在不外加扩展电路的情况下，可设计成多节串联电池的充电电路。低压线性稳压器集成在芯片内部，提高了集成度，使芯片具有较小的面积，降低了成本。芯片的外围电路既可以设计成线性控制也可采用PFM控制，应用电路简单。 此外，改变芯片应用电路的外围电阻就可以调节芯片的恒流充电电流、预充电（涓流充电）截止电压、恒压充电电压和电池充满判断电流。这使得芯片具有很强的适用性，能够应用在很多不同的场合。芯片采用CSMC0.5um DPTM Mixed Signal工艺，使用Cadence工具完成电路设计、仿真、版图设计和验证。仿真结果表明，在电池温度端检测电压大于4.51 V时，充电终止，表明此时电池没有接入；当电池温度检测端电压大于0.05V且小于0.5V 时，充电电流为24mV/Rs；当电池温度检测端电压大于0.5V且小于4.51V时，芯片系统正常工作，此时涓流充电电流为24mv/Rs，预充电结束判断电压为0.61V，恒流充电电流为240mv/Rs，恒压充电判断电压为1.21V，充饱判断电流为24mV/Rs，这些参数均符合设计指标，并且电池充电曲线也符合设计预期。仿真成功后进行版图设计和验证，最终导出GDS文件去foundry流片。 【关键词】：锂电池锂电池充电管理芯片三阶段充电法锂电池充放电保护过温保护【学位授予单位】：西安电子科技大学 【学位级别】：硕士 【学位授予年份】：2012 【分类号】：TM912 【目录】： ?摘要3-4 ?ABSTRACT4-8 ?第一章绪论8-14 ? 1.1 课题研究背景及意义8-10 ? 1.2 锂电池充电管理芯片的研究现状及发展趋势10-11 ? 1.3 本文的主要工作及内容安排11-14 ?第二章锂电池充电管理芯片设计基础14-24 ? 2.1 锂电池工作原理14-15 ? 2.2 锂电池的电学性能及其充电保护要求15-17
锂电池保护原理 锂电池保护板是对串联锂电池组的充放电保护；在充满电时能保证各单体电池之间的电压差异小于设定值（一般±20mV），实现电池组各单体电池的均充，有效地改善了串联充电方式下的充电效果；同时检测电池组中各个单体电池的过压、欠压、过流、短路、过温状态，保护并延长电池使用寿命；欠压保护使每一单节电池在放电使用时避免电池因过放电而损坏。 成品锂电池组成主要有两大部分，锂电池芯和保护板，锂电池芯主要由正极板、隔膜、负极板、电解液组成；正极板、隔膜、负极板缠绕或层叠，包装，灌注电解液，封装后即制成电芯，锂电池保护板的作用很多人都不知道，锂电池保护板，顾名思义就是保护锂电池用的，锂电池保护板的作用是保护电池不过放、不过充、不过流，还有就是输出短路保护。 01锂电池保护板组成
1、控制ic， 2、开关管，另外还加一些微容和微阻而组成。控制ic 作用是对电池的保护，如达到保护条件就控制mos进行断开或闭合（如电池达到过充、过放、短路、过流、等保护条件），其中mos管的作用就是开关作用，由控制ic开控制。锂电池（可充型）之所以需要保护，是由它本身特性决定的。由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电，因此锂电池锂电组件总会跟着一块精致的保护板和一片电流保险器出现。锂电池的保护功能通常由保护电路板和PTC协同完成，保护板是由电子电路组成，在-40℃至+85℃的环境下时刻准确的监视电芯的电压和充放回路的电流。 02保护板的工作原理 1、过充保护及过充保护恢复 当电池被充电使电压超过设定值VC(4.25-4.35V，具体过充保护电压取决于IC)后，VD1翻转使Cout变为低电平，T1截止，充电停止.当电池电压回落至VCR(3.8-4.1V，具体过充保护恢复电压取决于IC)时，Cout变为高电平，T1导通充电继续，VCR 必须小于VC一个定值，以防止频繁跳变。 2、过放保护及过放保护恢复 当电池电压因放电而降低至设定值VD（2.3-2.5V，具体过充保护电压取决于IC）时，VD2翻转，以短时间延时后，使Dout变为低电平，T2截止，放电停止，当电池被置于充电时，内部或门被翻转而使T2再次导通为下次放电作好准备。 3、过流、短路保护 当电路充放回路电流超过设定值或被短路时，短路检测电路动作，使MOS管关断，电流截止。
应用 ·移动电话、PDA ·MP3、MP4播放器 ·数码相机 ·电子词典 ·GPS ·便携式设备、各种充电器 描述 TP4056是一款完整的单节锂离子电池采用恒定电流/恒定电压线性充电器。其底部带有散热片的SOP8封装与较少的外部元件数目使得TP4056成为便携式应用的理想选择。TP4056可以适合USB 电源和适配器电源工作。 由于采用了内部PMOSFET 架构，加上防倒充电路，所以不需要外部隔离二极管。热反馈可对充电电流进行自动调节，以便在大功率操作或高环境温度条件下对芯片温度加以限制。充电电压固定于4.2V ，而充电电流可通过一个电阻器进行外部设置。当充电电流在达到最终浮充电压之后降至设定值1/10时，TP4056将自动终止充电循环。 当输入电压（交流适配器或USB 电源）被拿掉时，TP4056自动进入一个低电流状态，将电池漏电流降至2uA 以下。TP4056在有电源时也可置于停机模式，以而将供电电流降至55uA 。TP4056的其他特点包括电池温度检测、欠压闭锁、自动再充电和两个用于指示充电、结束的LED 状态引脚。 特点 ·高达1000mA 的可编程充电电流 ·无需MOSFET 、检测电阻器或隔离二极管 ·用于单节锂离子电池、采用SOP 封装的完整线性充电器 ·恒定电流/恒定电压操作，并具有可在无过热危险的情况下实现充电速率最大化的热调节功能 ·精度达到±1.5%的4.2V 预设充电电压 ·用于电池电量检测的充电电流监控器输出 ·自动再充电 ·充电状态双输出、无电池和故障状态显示 ·C/10充电终止 ·待机模式下的供电电流为55uA ·2.9V涓流充电器件版本 ·软启动限制了浪涌电流 ·电池温度监测功能 ·采用8引脚SOP-PP 封装。 完整的充电循环完整的充电循环（（1000mAh 电池电池）） 绝对最大额定值 ·输入电源电压（V CC ）：-0.3V～8V ·PROG ：-0.3V～V CC +0.3V ·BAT ：-0.3V～7V ·：-0.3V～10V ·：-0.3V～10V ·TEMP ：-0.3V～10V ·CE ：-0.3V～10V ·BAT 短路持续时间：连续 ·BAT 引脚电流：1200mA ·PROG 引脚电流：1200uA ·最大结温：145℃ ·工作环境温度范围：-40℃～85℃ ·贮存温度范围：-65℃～125℃ ·引脚温度（焊接时间10秒）：260℃
智能锂电池充电管理方案(1) 2012-07-30 21:59:37 来源:21ic 关键字：智能锂电池充电管理 1 引言 锂离子电池是上世纪九十年代发展起来的一种新型二次电池。由于锂离子电池具有能量密度高和循环寿命长等一系列的优点，因此很快在便携式电子设备中获得广泛应用，也获得了锂电池生产商的青睐。 锂离子电池主要由正极活性材料，易燃有机电解液和碳负极等构成。因此，锂离子电池的安全性主要是由这些组件间的化学反应引起。 在使用中，根据锂电池的结构特性，最高充电终止电压应低于4.2 V，绝对不能过充，否则会因正极锂离子拿走太多，产生危险。其充放电要求较高，一般应采用专门的恒流、恒压充电器进行充电。通常恒流充电至设定值后转入恒压充电，当恒压充电至0.1 A 以下时，应停止充电。 锂电池的放电由于内部结构所致，放电时锂离子不能全部移向正极，必须保留一部分锂离子在负极，以保证下次充电时锂离子能够畅通地嵌入通道。否则，电池寿命会缩短，因此在放电时需要严格控制放电终止电压。 因此，设计一套高精度锂离子充电管理系统对于锂离子电池应用是至关重要的。本文介绍的智能化锂电池充电系统是专门为锂电池设计的高端技术解决方案。该系统适用于锂离子/镍氢/铅酸蓄电池单体及整组进行实时监控、电池均衡、充放电电压、温度监测等，采用了电压均衡控制、超温保护等智能化技术，是功能强大、技术指标完善的动力电池充电管理系统。 2 系统构成与设计 充电系统主要由n 个(可扩充)充电模块和上位PC 机监控软件组成。支持充电过程编程，可按恒流充电、恒压充电等多种工况进行相应组合设置工作步骤，除了具有硬件过压过流保护，还允许用户定义每个通道的过电压、过电流等参数值，具备数据采集、存储、通讯及分析功能，具有掉电保护功能，不丢失数据。另外还配置锂电池管理系统，它主要由充电机、主控单元、数采单元和人机界面组成，硬件组成框图如图1 所示。