การออกแบบโมดูลแบตเตอรี่ลิเธียม
โมดูลแบตเตอรี่ประกอบด้วยสามส่วน: แบตเตอรี่ลิเธียม การจัดการการชาร์จ และการตรวจสอบพลังงาน
1. แบตเตอรี่ลิเธียม
แบตเตอรี่ลิเธียมใช้การออกแบบแบบเปลี่ยนได้หน่วยเดียว และจำเป็นต้องบรรจุในเคสด้านนอก ผู้ใช้สามารถถอดประกอบ ติดตั้ง และเปลี่ยนแบตเตอรี่ลิเทียมจากตัวเครื่องได้ด้วยตัวเอง
อินเทอร์เฟซของแบตเตอรี่ใช้ประเภทหน้าสัมผัสแบบ 3 สาย ซึ่งรวมถึงกำลังไฟ + กำลังไฟ - และจุดตรวจจับอุณหภูมิ จุดสัมผัสต้องชุบทอง
แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่คือ 3.8V ช่วงแรงดันใช้งาน 3.5 ~ 4.2V ความจุ 6000 ~ 8000mAh กระแสไฟที่กำหนดคือ 5A และกระแสไฟสูงสุดถึง 8A
แบตเตอรี่มีฟังก์ชันการวัดอุณหภูมิ ซึ่งสามารถรวมเทอร์มิสเตอร์เทอร์มิสเตอร์ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงลบภายในแบตเตอรี่ และรับรู้อุณหภูมิภายในของการตรวจสอบของแบตเตอรี่ผ่านชิปจัดการการชาร์จ
2. การจัดการการชาร์จ
ชิปจัดการการชาร์จใช้ TI's BQ24193 ซึ่งรวมการจัดการการชาร์จแบตเตอรี่โหมดสวิตช์และการจัดการเส้นทางพลังงานของระบบ และรองรับแหล่งอินพุตที่หลากหลาย รวมถึงอินเทอร์เฟซโฮสต์ USB มาตรฐาน พอร์ตชาร์จ USB และสูง - อะแดปเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง
ทำวงจรการชาร์จให้สมบูรณ์โดยไม่ต้องใช้ซอฟต์แวร์ควบคุม และรับรู้การชาร์จสามขั้นตอนโดยการตรวจจับแรงดันแบตเตอรี่โดยอัตโนมัติ: การชาร์จล่วงหน้า การชาร์จกระแสคงที่ และการชาร์จแรงดันคงที่ เมื่อกระแสการชาร์จต่ำกว่าค่าที่ตั้งไว้ (10mA) เครื่องชาร์จโดยอัตโนมัติ การสิ้นสุด
BQ24193 มีคุณสมบัติด้านความปลอดภัยหลายประการสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่และการทำงานของระบบ รวมถึงการตรวจสอบเทอร์มิสเตอร์ NTC แบบคู่ ตัวจับเวลาความปลอดภัยในการชาร์จ และการป้องกันแรงดันไฟเกิน/กระแสไฟเกิน และรองรับโปรไฟล์อุณหภูมิที่สอดคล้องกับ JEITA
3. การตรวจจับพลังงาน
ชิปตรวจจับพลังงานใช้ TI's BQ27410 อิงจากเทคโนโลยีที่จดสิทธิบัตรของ TI' Impedance Track' s ง่ายต่อการกำหนดค่าการตรวจสอบพลังงานแบตเตอรี่ ซึ่งสามารถให้แบตเตอรี่คงเหลือ ความจุ สถานะการชาร์จ (ความคืบหน้า) และแรงดันแบตเตอรี่
กราฟแสดงการคายประจุแบตเตอรี่ตามแบบจำลองรายงานสถานะการชาร์จอย่างแม่นยำ พร้อมการปรับอัตโนมัติตามอายุของแบตเตอรี่ การคายประจุของแบตเตอรี่เอง และอัตราอุณหภูมิ/อัตราต่ำ
6. โมดูลชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
โมดูลการชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนใช้เพื่อชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมหนึ่งก้อนหรือแบตเตอรี่ลิเธียมหลายก้อนพร้อมกัน โมดูลชาร์จอเนกประสงค์แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนประกอบด้วยวงจรสุ่มตัวอย่างกระแสชาร์จ หลอดสวิตช์การชาร์จ วงจรควบคุมในตัว และวงจรสุ่มตัวอย่างแรงดันชาร์จ
วงจรสุ่มตัวอย่างการชาร์จสามารถตั้งค่ากระแสการชาร์จคงที่ของโมดูลการชาร์จตามความจุของแบตเตอรี่ลิเธียมที่จะชาร์จ วงจรสุ่มตัวอย่างแรงดันไฟฟ้าสามารถตั้งค่าเอาต์พุตแรงดันชาร์จคงที่โดยโมดูลการชาร์จทั่วไปตามจำนวนชุดแบตเตอรี่ของแบตเตอรี่ลิเธียมที่จะชาร์จ ฟังก์ชันคือเพื่อให้ชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมได้ดีที่สุดโดยการควบคุมสวิตช์ หลังจากการชาร์จเริ่มขึ้น แบตเตอรี่ลิเธียมจะถูกชาร์จด้วยกระแสไฟคงที่ เมื่อแรงดันไฟแบตเตอรี่ถึงแรงดันชาร์จคงที่ที่ตั้งไว้ มันจะเปลี่ยนเป็นการชาร์จแรงดันคงที่โดยอัตโนมัติเพื่อให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่ลิเธียมปลอดภัยและชาร์จเต็มแล้ว
