簡(jiǎn)化針對多種化學(xué)類(lèi)型電池的充電器

當需要修改充電曲線(xiàn)時(shí)，將電池充電曲線(xiàn)設為0或1，可在兩個(gè)充電曲線(xiàn)之間做切換。程序將針對所有狀態(tài)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(lèi)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(zhù)應用的用戶(hù)必須了解修改充電曲線(xiàn)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(chǎn)權)塊時(shí)，就可以輸入用于修改電池充電器曲線(xiàn)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(guò)圖形用戶(hù)界面，輸入電池化學(xué)類(lèi)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(xiàn)。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(tài)機。采用可重新編程的架構時(shí)，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(shí)現。采用這種方式，開(kāi)發(fā)人員可用NiMH電池的充電曲線(xiàn)為圖3中的硬件編程。為產(chǎn)品增加一個(gè)USB(通用串行總線(xiàn))模塊，開(kāi)發(fā)人員就可以將電池參數發(fā)送給計算機。用C#語(yǔ)言的一個(gè)軟件工具就可以繪出這些數據，當然也可以采用其它類(lèi)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(shí)時(shí)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(shí)時(shí)的圖形。

由于使用了電池仿真器，電壓的變化便產(chǎn)生了電流的開(kāi)關(guān)噪聲。因為使用電池仿真器的電壓變化較快，PWM輸出對一個(gè)電壓變化的響應與安定時(shí)間可看作開(kāi)關(guān)噪聲。一塊電池中的電壓變化是漸進(jìn)的，因此開(kāi)關(guān)噪聲在一塊實(shí)際電池中并不明顯。

通過(guò)對SoC(系統單芯片)固件的簡(jiǎn)單修改，就可以用相同硬件，開(kāi)發(fā)出用于多種化學(xué)類(lèi)型電池的充電器。將充電曲線(xiàn)模塊做到元件中，便于主應用附加電池充電的功能。