对于锂离子电池来说,要想对它满充,必须采用两步充电的方法。在第一个周期内,采用恒流充电方式,讲每个电池的电压提升到4.1V(4.2V);接下来采用恒压充电方式,恒压充电方式会让充电电流减小到额定电池电流的3%,使其抵消电池和保护电路的自放电,这种充电方式又被成为top-off。要控制锂离子电池或电池组的充电或放电,设置保护控制模块(PCM)是必须的。
当采用恒流充电方式时,电池具有高的充电效率,可以很方便地根据充电时间来决定充电是否中止,也可以改变电池的数目。充电器电源的电压通常会波动,充电时需要一个恒流电源,不过由于直流恒流电源的成本问题,实际应用中较为广泛地采用准恒流充电电源。
为了提高锂电池的使用寿命,电池保护电路必须时时刻刻监测电池电量及放电电流,在电池过度充电、过度放电、放电过电流甚至短路情况下,切断充放电回路,从而起到保护电池的作用。
1.4 研究移动电源电量指示的意义
我们知道,移动电源它既有充电的过程,也有放电的过程。针对锂离子电池来讲,在过充电状态下,电解质会被分解,使得电池内部的温度和压力上升;在过放电状态下,负极中的电解材料---铜会熔化而造成内部的短路,使得温度升高;在外部电路短路或放电电流过大时,由于高内阻的特性,电池内部功率消耗增加,温度也会上升,可能会引起电解液的氧化或者分解,导致电池的寿命缩短。所以,这时我们需要一个指示电量的电路来防止上述情况的发生。
1.5 本论文主要工作
本论文用四运放模拟电路来实现LED电量指示这一功能,研究内容基于完整的移动电源进行整体设计,包含了移动电源内部对锂电充电电路,过压,过流,短路保护,同时支持双路USB5V/2A输出,以满足同时给手机及IPAD充电的需要。源:自~优尔·论`文'网·www.youerw.com/
论文的主要工作是研究移动电源电路的电量指示,论文的主要内容安排如下:
第一章介绍了移动电源,移动电源的电池,锂离子电池保护电路以及研究移动电源电量指示电路的意义。第二章介绍LED电量指示电路的工作原理,电路结构,以及电池保护电路的工作原理。第三章给出电路的仿真结果。
2.移动电源相关电路的原理
本文所叙述移动电源均是锂离子电池电源,移动电源在工作过程中,涉及到给锂离子充电,这时需要一个充电控制电路,也涉及到锂离子放电的过程,需要一个DC-DC升压电路。一个电池电量显示电路也是必须,可以让用户得知电池剩余的电量,以便及时充电。当然,不管充电还是放电,电池的保护电路是不可少的。
为了满足锂离子电池充电的要求,性能良好的锂离子电池充电器IC内部由下述几部分组成:电源电路(它由开关型或线性电源组成)包括恒流源(其精度一般为5%左右)及恒压源(0.75%--1%的精度);电流限制电路(可由用户外设一个电流检测电阻来设定);电池电压检测电路;电池温度检测电路;充电器指示电路(一般由LED来指示);安全定时器电路;基准电压源(高精度)、多个电压比较器及逻辑控制电路、关闭控制电路等
带模拟电路电量指示的移动电源设计(3):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_72325.html