簡化針對多種化學(xué)類型電池的充電器

當(dāng)需要修改充電曲線時(shí)，將電池充電曲線設(shè)為0或1，可在兩個(gè)充電曲線之間做切換。程序?qū)⑨槍λ袪顟B(tài)的電壓、電流和溫度極限保存為常數(shù)，并做相應(yīng)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(shù)，這意味著應(yīng)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(dāng)選擇了相應(yīng)的IP(智能產(chǎn)權(quán))塊時(shí)，就可以輸入用于修改電池充電器曲線的參數(shù)。圖4給出了鋰離子電池與NiMH電池的模塊參數(shù)。

圖4，通過圖形用戶界面，輸入電池化學(xué)類型的參數(shù)極限值。

使用這些模塊后，應(yīng)用的設(shè)計(jì)者就可以為應(yīng)用增加充電器模塊，建立相應(yīng)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(tài)機(jī)。采用可重新編程的架構(gòu)時(shí)，如Cypress半導(dǎo)體公司的PSoC(可編程系統(tǒng)單芯片)，就可以用軟件應(yīng)用，對硬件模塊做編程和實(shí)現(xiàn)。采用這種方式，開發(fā)人員可用NiMH電池的充電曲線為圖3中的硬件編程。為產(chǎn)品增加一個(gè)USB(通用串行總線)模塊，開發(fā)人員就可以將電池參數(shù)發(fā)送給計(jì)算機(jī)。用C#語言的一個(gè)軟件工具就可以繪出這些數(shù)據(jù)，當(dāng)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(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)生了電流的開關(guān)噪聲。因?yàn)槭褂秒姵胤抡嫫鞯碾妷鹤兓^快，PWM輸出對一個(gè)電壓變化的響應(yīng)與安定時(shí)間可看作開關(guān)噪聲。一塊電池中的電壓變化是漸進(jìn)的，因此開關(guān)噪聲在一塊實(shí)際電池中并不明顯。

通過對SoC(系統(tǒng)單芯片)固件的簡單修改，就可以用相同硬件，開發(fā)出用于多種化學(xué)類型電池的充電器。將充電曲線模塊做到元件中，便于主應(yīng)用附加電池充電的功能。