Lineare Ladelösung für Lithium-Ionen-Batterien

Mit der Entwicklung der modernen elektronischen Technologie werden elektronische Geräte zunehmend tragbarer und funktionaler, und daher werden die Stromversorgung für sie mit geringem Batteriegewicht und effizienten Anforderungen vorangetrieben. Lithium-Ionen-Batterien mit ihrer hohen Energiedichte, Lade- und Entladeleistung sind ausgezeichnet, umweltfreundliche Eigenschaften ersetzen allmählich die traditionellen Nickel-Cadmium-, Nickel-Metallhydrid-Batterien, Blei-Säure-Batterien werden häufig in modernen tragbaren elektronischen Produkten verwendet.

Im Vergleich zu anderen Batterietypen stellt die Leistung von Lithium-Ionen-Batterien gleichzeitig höhere Anforderungen an das Ladegerät. Diese Anforderungen sind hauptsächlich im Ladevorgang und in der Steuerung des lithium-batterie-Schutzes enthalten, der in der größeren Ladespannung enthalten ist , Phasenstrom, hohe Präzision des Lademodus und perfekte Schutzschaltung usw.

In diesem Artikel diskutieren wir die Verwendung des linearen Ladeschemas SE9018 für Lithium-Ionen-Batterien mit großem Strom.

Der Chip wird eingeführt

SE9018 ist ein Konstantstrom- / Konstantspannungsmodus eines linearen Lithium-Ionen-Batterie-Ladechips, der eine interne PMOSFET-Architektur verwendet und in die Schutzlademethode integriert ist. Es werden keine externen Isolationsdioden benötigt.

Die voreingestellte Ladespannung des Chips von 4,2 V, die Genauigkeit von plus oder minus 1,5%, der Ladestrom kann über die externen Widerstände eingestellt werden, der maximale Dauerladestrom kann bis zu 1 A betragen. Wenn der Chip aufgrund der großen Leistung und der hohen Umgebungstemperatur Temperatur oder schlechte Wärmeleistung der Leiterplatte führen zu einer Sperrschichttemperatur von mehr als 140 ° C. Die interne Wärme reduziert automatisch den Ladestrom-Rückkopplungskreis und die Chip-Temperaturregelung im Sicherheitsbereich. Um den Chip zur Aufrechterhaltung eines effizienten Arbeitsstatus zu bewegen, sollten Maßnahmen ergriffen werden Versuchen Sie, die Arbeitsleistung und die Chiptemperatur zu verringern, z. B. den kleinen Widerstand der Eingangsreihe (um die Eingangsspannung zu verringern), den Kühlbereich der Kupferfolie für Leiterplatten, Chipkühlkörper und Leiterplatten in gutem Kontakt mit Kupferfolie zu vergrößern usw.

Abbildung 1 Se9018-Fuß-Bitmap


Abbildung 2 schematische Darstellung von se9018


SE9018 interne Integration Batterietemperaturüberwachungsschaltung, außerhalb des normalen Bereichs, wenn die Batterietemperatur (zu hoch oder zu niedrig), Chip automatisch den Ladevorgang stoppt, Zellschäden aufgrund der zu hohen oder zu niedrigen Temperatur verhindert.

Die Spannung der Batterietemperaturüberwachung erfolgt durch Beurteilung von TEMP (VTEMP), VTEMP anhand eines einschließlich Batterieinnenwiderstands, NTC-Thermistornetzwerk liefert Partialdruck.

Wenn VTEMP zwischen * VCC VCC und 80% 45% liegt, liegt die Batterietemperatur der Chipbeurteilung im normalen Bereich, wenn VTEMP <45% (VCC oder VTEMP> 80% (VCC, Batterietemperatur der Chipbeurteilung zu hoch oder zu niedrig), wenn die TEMP endet Erdung, Batterietemperaturüberwachungsfunktion ist deaktiviert.

SE9018 enthält zwei Drain-CHRG- und STDBY-Öffnungsstatus zeigt das Ausgangsende an, wenn sich die Schaltung in einem Ladezustand befindet, CHRG-Ende niedriger Pegel, STDBY-Ende als hochohmiger Zustand, wenn die Batterie voll ist, das CHRG-Ende in einen hochohmigen Zustand , STDBY-Ende niedriger Pegel. Wenn die Batterietemperaturüberwachungsfunktion normal verwendet wird, wenn der Chip nicht angeschlossen ist oder die Batterietemperatur außerhalb des normalen Bereichs liegt, sind CHRG-Ende und STDBY-Ende der hochohmige Zustand, wenn die Batterietemperaturüberwachungsfunktion ist deaktiviert, wenn kein Batteriechip angeschlossen ist, für STDBY-Ende, CHRG-Ausgangsimpulssignale mit niedrigem Pegel.

Weitere Merkmale sind der manuelle Stopp SE9018, die Unterspannungssperre, das automatische Aufladen usw.

Die typische Ladeschaltung für Lithium-Ionen-Batterien auf SE9018-Basis ist in Abbildung 3 dargestellt.

Intelligentes lineares Ladesystem für lithium-ionen-akkus mit großem Strom


Abbildung 3 se9018 typische Anwendungsschaltung

1. Die Ladestromeinstellungen

Konstantstromladung beim Laden des Stroms Ibat durch PORG-Ende und GND-Endwiderstand zwischen Rprog-Einstellung, Ibat-Beziehungen zum Rprog-Widerstand sind:


Formel 1

Wenn Sie beispielsweise eine 1 als konstanten Ladestrom gemäß der Formel 1 wünschen, ist Rprog Ω = 1200 verfügbar.

2. Die Einstellung der Batterietemperaturüberwachungsschaltung

Der Satz der Batterietemperaturüberwachungsschaltung besteht hauptsächlich aus R1 und R2, vorausgesetzt, der NTC-Thermistor im Widerstand der minimalen Betriebstemperatur für RTL, im Widerstand der höchsten Arbeitstemperatur für den RTH (RTL und RTH) können die zugehörigen Daten überprüfen zum Batteriehandbuch oder) wird durch Experiment erhalten, R1, R2 des Widerstands sind:


Formel 2


Die Formel 3

In der Praxis kann R2 entfernt werden, wenn nur ein Hochtemperaturschutz und kein Niedertemperaturschutz erforderlich ist. An diesem Punkt ist der R1-Wert für:


Die Formel von 4

3. Ausfallzeit manuell einstellen

Während des Ladevorgangs kann jederzeit durch die CE-Seite für niedrigen Pegel oder zum Entfernen des Rprog (PROG schwebend) der SE9018-Stoppzustand eingestellt werden, der Batterieleckstrom fiel auf unter 2 ua, der Eingangsstrom fiel auf unter 70 ua.

4. Unter Spannungssperrzustand

Wenn die Eingangsspannung VCC unterhalb der Unterspannungssperrschwelle oder der Differenz zwischen VCC und Batteriespannung Vbat weniger als 120 mV beträgt, befindet sich SE9018 im Unterspannungssperrzustand.

Wenn sich die Chips in einem Zustand der Ausfallzeit oder der Unterspannungsatresie befinden, ist das CHRG-Ende mit dem STDBY-Ende der hochohmige Zustand.

5. Normaler Ladezyklus

Wenn sich der gesamte Eingang und die Batterie des SE9018 im Normalzustand befinden und der Ladekreis in den normalen Ladezyklus übergeht, umfasst der Zyklus vier grundlegende Arbeitsmodi: Erhaltungsladen, Konstantstrom, Konstantspannungs-Ladeende des Ladens, Ladens und Wiederaufladens.

Vbat ist niedriger als 2,9 V Batteriespannung, Ladekreis in einen Erhaltungslademodus, der Ladestrom für eins über zehn des Konstantstrom-Ladestroms (wenn der Konstantstrom-Ladestrom auf 1 a eingestellt ist, der Erhaltungsladestrom von 100 ma) Ein Erhaltungsladestatus bleibt bei der Batteriespannung Vbat beträgt 2,9 VA. Der Erhaltungslademodus dient hauptsächlich dazu, einen großen Stromschlag zu vermeiden, wenn die Batteriespannung zu niedrig für die interne Struktur der Batterie ist.

Aber weniger als die voreingestellte Ladung ist die Batteriespannung höher als die 2,9 V Spannung von 4,2 V, die Ladeschaltung befindet sich im Konstantstrom-Lademodus, wie oben beschrieben, bestimmt durch den Rprog-Ladestrom.

Wenn die Batteriespannung 4,2 V beträgt, wird der Ladekreis in den Konstantspannungs-Lademodus versetzt, die Spannung der BVT bei 4,2 V, der Ladestrom nimmt ab. Der Prozess des Haupteffekts besteht darin, den Einfluss des Batterie-Innenwiderstands auf die Ladespannung zu verringern die Batterie vollständiger.

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