設計因素
電池化學組成-每種電池化學組成具有不同的工作特性,例如:放電模式和自放電速率。TI的電池電量監測IC是按照電池化學組成開發的,以補償這些差異,從而準確地顯示電池中的剩余電能。而且,每種電池化學組成對其充電算法都具有獨特的要求,這對最大限度地擴充其容量、延長電池使用壽命以及提高安全性至關重要。
充電控制拓撲結構-簡單的線性拓撲結構非常適合于充電電流小于1A的低功率電池組(例如:單節或兩節鋰離子電池)應用。開關模式拓撲結構則理想適用于依靠USB端口執行的快速充電或者那些要求充電速率大于1A的大型電池組。開關模式轉換可將充電過程中產生的熱量減至最少。無線電源拓撲結構采用共有磁場,以提供非接觸式功率傳送的優勢。無線充電為便攜式設備提供了一種額外的電池充電選項,也可作為其他5V充電電源的替代方案。
輸入電壓-IC寬闊的輸入電壓范圍和輸入過壓保護不僅能實現最高的安全性,同時還能允許使用低成本的未穩壓墻式適配器。
串接電池的數量-電池組由一串串聯和并聯的電池所構成。對于每個串聯電池或并聯電池組都必需提供針對過度充電、過度放電和短路狀況的保護作用。
電池管理解決方案
1)新興電源應用之太陽能充電
光伏技術業已取得重大進步,目前能夠從太陽實現更具成本效益和高效率的能量收集。如今的大多數太陽能收集均使用高功率設施,這些設施負責向家庭或商業樓宇提供補充的交流(AC)功率,且通常與公用電網相連。然而,現實中的許多設備和裝置仍未與電網相連接,或者電網本身可靠性欠佳,再或者與交流電源的連接完全不切實際。在這些應用中,利用太陽來給那些負責為離網應用供電的電池實施充電是一種更為實用的解決方案。對于此類應用而言往往需要在成本與光伏效率之間進行權衡。既要最大限度地增加可從太陽能板獲取的功率,同時也必需兼顧總體系統的成本和尺寸。
下面的示意圖給出了兩個低成本太陽能充電器應用的實例,其中,電池充電器與簡單的電路實現了集成(以最大限度地提高太陽能板的功率點),并且與用于負載調節的電路進行了集成。通過增設諸如LED驅動器等器件,即可開發簡單的太陽能街燈或太陽能燈籠。由一個USB開關和一個升壓型轉換器構成的實現方案能夠形成一種適合便攜式設備的簡單的太陽能充電器。其他應用可實現用于太陽能供電風扇或泵類的電機驅動器。這些只是TI新型太陽能充電器IC系列所能實現的諸多應用選項當中的一小部分而已。
太陽能充電應用框圖
2)新興電源應用之混合動力汽車(HEV)電池管理