簡化針對多種化學類型電池的充電器

當需要修改充電曲線時,將電池充電曲線設為0或1,可在兩個充電曲線之間做切換。程序將針對所有狀態的電壓、電流和溫度極限保存為常數,并做相應的修改。如果某種電池類型需要不同的電壓水平,則必須修改代碼,輸入新的參數,這意味著應用的用戶必須了解修改充電曲線的代碼,以及電池充電的限制條件。而采用模塊化方案后,當選擇了相應的IP(智能產權)塊時,就可以輸入用于修改電池充電器曲線的參數。圖4給出了鋰離子電池與NiMH電池的模塊參數。

圖4,通過圖形用戶界面,輸入電池化學類型的參數極限值。
使用這些模塊后,應用的設計者就可以為應用增加充電器模塊,建立相應的充電曲線。模塊還生成了所有其它的硬件塊,包括比較器與PWM,以及軟件狀態機。采用可重新編程的架構時,如Cypress半導體公司的PSoC(可編程系統單芯片),就可以用軟件應用,對硬件模塊做編程和實現。采用這種方式,開發人員可用NiMH電池的充電曲線為圖3中的硬件編程。為產品增加一個USB(通用串行總線)模塊,開發人員就可以將電池參數發送給計算機。用C#語言的一個軟件工具就可以繪出這些數據,當然也可以采用其它類型的通信方式和相近的工具。電池仿真器用于模仿鋰離電池和NiMH電池,獲得實時的圖像(圖5)。

(a)

(b)
圖5,電池仿真器模擬鋰離子電池(a)和NiMH電池(b),獲得實時的圖形。
由于使用了電池仿真器,電壓的變化便產生了電流的開關噪聲。因為使用電池仿真器的電壓變化較快,PWM輸出對一個電壓變化的響應與安定時間可看作開關噪聲。一塊電池中的電壓變化是漸進的,因此開關噪聲在一塊實際電池中并不明顯。
通過對SoC(系統單芯片)固件的簡單修改,就可以用相同硬件,開發出用于多種化學類型電池的充電器。將充電曲線模塊做到元件中,便于主應用附加電池充電的功能。










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