便攜式電子設(shè)備的電池技術(shù)

當(dāng)前的便攜式電子待機(jī)電池技術(shù)包括功率檢測(cè)算法、電池充電算法和電池充電技術(shù)等幾個(gè)方面。眾所周知,化學(xué)反應(yīng)與鎳鎘可充電電池、鎳氫、鋰離子和鋰聚合物四個(gè)項(xiàng)目,作為便攜式電子設(shè)備,雖然這四個(gè)電池項(xiàng)目有自己的特點(diǎn),但從能量密度的開放和安全的觀點(diǎn)和實(shí)踐,鋰離子電池的優(yōu)點(diǎn)和鋰聚合物電池已成為小抱負(fù)的長(zhǎng)時(shí)間的工作裝置,如筆記本電腦和基于硬盤的PMP。關(guān)于便攜式電子設(shè)備工程師來(lái)說(shuō)，正確選擇和使用好電池技術(shù)在便攜式電子設(shè)備中是至關(guān)重要的，本文對(duì)此進(jìn)行了論述，并結(jié)合實(shí)例進(jìn)行了分析。

1.滴充電、快速充電、穩(wěn)定充電的電池充電算法

根據(jù)最終的能量需求，一個(gè)電池組可能包含四個(gè)鋰離子電池或鋰聚合物電池，它們可以通過(guò)多種方式進(jìn)行改進(jìn)，使用一個(gè)主流電源適配器:一個(gè)直接適配器、一個(gè)USB端口或一個(gè)汽車充電器。這些電池都具有相同的充電特性，無(wú)論電池的數(shù)量，電池的配置，或電源適配器的類型。所以他們有相同的收費(fèi)算法。鋰離子電池和鋰聚合物電池的最佳充電算法可分為三個(gè)階段:緩慢充電、快速充電和穩(wěn)定充電。

*補(bǔ)充充電。用于給深度放電電池充電。當(dāng)電池電壓降至2.8v以下時(shí)，以0.1c的穩(wěn)定電流充電。

*快速充電。當(dāng)電池電壓超過(guò)涓流充電閾值時(shí)，采用牽引充電電流進(jìn)行快速充電?？焖俪潆婋娏鲬?yīng)小于1.0c。

*穩(wěn)定電壓。在快速充電過(guò)程中，一旦電池電壓達(dá)到4.2v，則開始進(jìn)入穩(wěn)壓階段。間歇充電可以通過(guò)最小充電電流或按時(shí)器或兩者的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)。計(jì)時(shí)器由預(yù)置計(jì)時(shí)器觸發(fā)。

高端電池充電器通常都有附加的安全功能。例如，假如電池溫度超過(guò)一個(gè)給定的窗口，一般是0℃45℃，充電將暫停。除了一些非常低端的設(shè)備外，目前市場(chǎng)上的鋰離子/鋰聚合物電池充電方法都是集成或配備外部組件，根據(jù)充電特性進(jìn)行充電，不僅是為了更好的充電，也是為了安全充電。

2.鋰離子/聚合物電池充電方法

鋰離子/聚合物電池的充電方法因電池?cái)?shù)量、電池?cái)?shù)量和電源類型的不同而不同。目前重要有三種充電方式:線性充電、Buck充電和SEPIC充電。

2.1線性方法

當(dāng)充電器輸入電壓大于開路電壓，且有足夠的空間容納整個(gè)充電電池時(shí)，最好采用線性方法，特別是1.0c快速充電電流不大于1A時(shí)。例如，一個(gè)MP3播放器通常只要一個(gè)電池，容量從700到1500毫安，充滿電的開路電壓為4.2v。MP3播放器的電源通常是AC/DC適配器或USB端口，輸出通常是5V。此時(shí)，充電器的線性方法是最簡(jiǎn)潔、最強(qiáng)大的方法。鋰離子/聚合物電池線性充電方法如圖2所示。其基本結(jié)構(gòu)與線性調(diào)壓器相同。

*線性充電器應(yīng)用實(shí)例-雙輸入Li+充電器和智能功率選擇器MAX8677A。MAX8677A是一款雙輸入U(xiǎn)SB/AC適配器線性充電器，內(nèi)置智能電源選擇器，適用于由可充電單鋰離子電池供電的便攜式設(shè)備。充電器將電池與外部電源集成，以充電和切換負(fù)載所需的全部電量，從而消除了外部MOSFET的要。MAX8677A適用于移動(dòng)設(shè)備，如智能手機(jī)、pda、便攜式多媒體播放器、GPS導(dǎo)航設(shè)備、數(shù)碼相機(jī)和數(shù)碼攝像機(jī)。

MAX8677A能夠在單獨(dú)的USB和AC適配器電源輸入下或在兩種輸入下工作。當(dāng)連接到外部電源時(shí)，智能電源選擇器允許系統(tǒng)斷開電池或連接到深放電電池。智能電源選擇器自動(dòng)將電池切換到系統(tǒng)負(fù)載，利用系統(tǒng)未使用的輸入電源為電池充電，并充分利用有限的USB和適配器輸入電源。所有要的電流檢測(cè)電路，包括集成電源開關(guān)，都集成在芯片上。