微波EDA网,见证研发工程师的成长!
首页 > 研发问答 > 硬件电路设计 > TI电源管理交流 > 請幫忙推薦移動電源充電管理,放電管理,電池保護IC

請幫忙推薦移動電源充電管理,放電管理,電池保護IC

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

達人們,我現在在做一款移動電源,是兩節3.7V鋰電池並聯在一起,請幫忙推薦移動電源充電管理,放電管理,電池保護IC,由於空間有限,最好是集成了三個功能的,不用一個個IC分開來,謝謝

关于你的项目需求 还有一些细节需要按麻烦你确认一下,以便选择合适的方案。

在你的项目中是否需要gas gauge功能?这些芯片你是想都放在pack端?即一组电池对应一套充电以及 保护IC?谢谢

SIR,需要電量顯示的,分段顯示即可,即剩餘20%,50%,80%

這個方案是放置在pack端,電池部份自己不保護的

麻煩幫忙選擇合適的,謝謝

按照尽量集成度高一些的原则,建议你考虑BQ20z95 ,它内置一个AFE模块,可以实现充电 保护 放电保护 以及LED容量显示,同时我们建议客户采用一个BQ29400系列的二端保护芯片与之搭配使用。

充电器这一块通常不会集成到与gas gauge芯片一起的, 虽然Ti有2合1的电量管理器,但它的充电部分是基于BQ2419X充电器实现的,实际上是两个芯片,且只针对一节电池这样比较低的场合,这样设计的原因是为了保证产品的可靠性。

所以充电器这一块要单独选了,充电器的选择需要根据输入电压 最大CC电流 电芯的化学类型以及是否需要power path来精确的选择。

sir,這個有點複雜了,而且BQ20Z95是基於電池串聯,而且是單節保護的,我這邊是兩節鋰電池並聯后,拉出兩根線(Vcell,GND)再進行充電或者放電,中間可以監控電量顯示,麻煩再幫忙推薦,謝謝

抱歉,我看错了你的电芯结构,以为是两节串联。关于你的这个项目,目前看来,已经上市的量产TI gas gauge芯片中有很多集成了AFE的解决方案,但没有带外部容量显示,都是通过一个通讯口给到上位机报告剩余电量,由外部的上位机驱动对应的LED显示电量。如BQ28550。

所以如果一定要在pack端实现外部电量显示,需要一个MSP430G2131这样的简单单片机,它根据gas gauge的通讯,通过I/O口驱动外部的LED显示对应的容量。

充电器方面因为您对体积要求比较敏感,那建议你考虑bq24030,线性充电器不需要外部的电感和大的输出电容,所以结构简单 体积小,但注意一般线性充电器只适用与输入输出电压差比较小,充电电流不太大的情况下以保证效率和避免严重的发热。

sir,谢谢。那请问TI有没有只负责锂电池充电管理和放电管理IC集成在一起的IC,输入adapter(1A,5V),给电池充电,冲满后用电池放电,输出(5V,1A以上),转换效率最好高一点

不需要电量显示了,电量显示我单独用一颗IC,比如CN1185就可以实现四段LED显示了

谢谢

你应该是在做一个power bank 即便携式后备电源吧。

如果是的,我建议你考虑BQ24195 ,这颗芯片是专门针对power bank设计的,这是一个系统设计的非常好的芯片,它可以自动实现给负载供电,给电池充电,当适配器不在时自动切换到电池供电,即有power path同时自己能够智能的切换buck和boost模式。

如果是power bank的应用,充电管理方面就选择BQ24195(输出端5v2.1A选BQ24195 ,如果是5V1A选BQ24195L)

关于电量显示的方面,固然你可以用CN1185来做,但是需要注意到它只是一个电压比较型的状态检测器,虽然它在负载突变时做了一定的补充,但基于电压测量的方法去评估电量的方法其精度还是非常的低,因为它没有考虑电池内阻的影响,也无法消除负载突变时的影响,亦没有考虑电池的老化。所以它只是一个状态检测器,正如其datasheet说的,只能用于粗略检测,不能算做是电量计。

TI推荐的做法是charger+OTG芯片BQ24195 ,简单MCU MSP430G2332可以用其做充电参数设定和容量显示驱动,附加一个给其供电的LDOTLV70033,power bank的输出端还有一个可选的usb 开关实现标准的USB口充电。

如果需要比较精确的电量显示(电量计算的精度影响到你的客户对于你做的power bank真实容量的判断,是影响到你产品品质的一个重要参数),那么用BQ28550实现充放电的安全保护 以及电量的计算,BQ28550将电池状态以及容量信息传递给MSP430单片机 由其驱动外部LED显示。

Michael,謝謝
我們的項目就是移動電源充電寶(移動備用電源)
不過BQ24195需要通過IIC控制IC內部寄存器,但是我們設計前段沒有主控,也沒有軟件人員來設置register
是否可以幫忙尋找簡單點的,不用設置寄存器值,可以直接管理電池充電和放電,謝謝

这个器件也可以不需要控制IC的充电命令,即它的default mode,上电后不进行通讯,它的timer就会溢出 溢出以后就会进入到default模式,变得与常规的锂电池充电器一样。

请参考其default模式下的充电参数

Table 3. Charging Parameter Default Setting
DEFAULT MODE bq24195L, bq24195
Charging Voltage 4.208 V
Charging Current 2.036 A
Pre-charge Current 256 mA
Termination Current 256 mA
Temperature Profile Hot/Cold
Safety Timer 8 hours(1)

关于power bank的应用场合,非常建议您采用这个器件,主要的原因是当你需要充电的时候,输入源可以直接给负载输出5V,同时又可以降压进行锂电池充电;当你需要电池给外部负载供电时,芯片会自动切换到高效的同步boost升压模式给负载输出5V,即USB口母线电压。

如果不采用这个器件,那么你需要一个充电器,来进行锂电池的充电,同时还需要power path管理;当你适配器没有插入时,电池电压又需要一个boost电路,这会使得成本和体积大大的增加,同时效率和发热的表现都没有BQ24195表现好。

Michael,BQ24195的默認充電電流為2.036A,而我選擇的鋰電池的規格為:

Constant Current and Constant Voltage (CC/CV)
恒流恒压
Current =0.5C 电流= 0.5C
Voltage =4.2V 电压= 4.2V
End Current =0.01C 截止电流 =0.01C

最大持续充电电流    1A

這樣,是不是已經超過我的電池規範了?

謝謝您

现在的锂电池有一些已经支持1C比率充电,且不会带来明显发热和寿命缩短的影响,如果你的电池确定不能以2A 的CC电流充电,那么就只能考虑充电器和升压电路隔离的方案了,这里推荐充电器为BQ24081   升压电路为TPS61253  .

Michael,谢谢,我问过锂电池厂商了,可以用2A的电流充电。

我打算用BQ24105_VQFN24的推荐电路做,电量显示方面,有没有一颗IC就可以分四段LED显示的?不需要太精度,只要个大概就可以了,就像CN1185一样,个人感觉TI的料还是比较信任的,毕竟这个是锂电池,尽量避免意想不到的事情,谢谢了

电池电压经过升压以后输出的5V,按照你之前邮件中提及的规格是要大于1A的,BQ24195可以最大输出2.1A,所以是能满足你的要求的。

你也可以综合评估在这个项目中成本 体积 等各个方面的影响 ,BQ24195从其架构上就是面向比较高端的智能手机 平板电脑的power bank ,即储备能量比较大的场合。

类似CN1185的器件,TI没有做这样的芯片,它应该搭配一个其他厂家生产的单节锂电池保护ic,这种器件也非常的简单和便宜,实现过压 过流 保护。

这样你的电量显示和保护芯片与电芯组合在一起形成一个pack,这个pack就是BQ24195电路中的电芯。

也就是说,BQ24195就已经是有了“过电压充电保护、过电流充电保护、过电压放电保护、过电流放电保护”这些功能了?而不用外加电池保护IC了?

请你参考BQ24195对于电池能做的保护

Battery Protection
Battery Over-Current Protection (BATOVP):

 The battery over-voltage limit is clamped at 4% above the battery regulation voltage. When battery over voltage
occurs, the charger device immediately disables charge. The fault register REG09[5] goes high and an INT is
asserted to the host.

Charging During Battery Short Protection:
If the battery voltage falls below 2V, the charge current is reduced to 100mA for battery safety.


System Over-Current Protection:
If the system is shorted or exceeds the over-current limit, the BATFET is latched off. DC source insertion on
VBUS is required to reset the latch-off condition and turn on BATFET.

建议还是加上一个额外的简单便宜的单电芯保护芯片,BQ24195的相关保护作为最后的一道坚实屏障。

sir,我将BQ24195弄了个线路图,请帮忙check一下,谢谢

建议你加上单独的保护芯片,电池的安全最重要。

我有加单独的电池充放电保护芯片啊,请看我的电路图上的VA7028

CE脚要接地,不能悬空。

充电宝的输出(即5V USB口输出)是芯片的PMID引脚.

Michael,你好,目前我的充电宝已经做出来,但是点出输入3.7V,BQ24195  的PMID端输出也是3.7V,附件是我的线路图,请帮忙确定那边有问题,谢谢

注一下,电路图上没有拉出IIC和D+,D-,完全是按照BQ24195的默认设定跑的

Copyright © 2017-2020 微波EDA网 版权所有

网站地图

Top