简化针对多种化学类型电池的充电器

当需要修改充电曲线时,将电池充电曲线设为0或1,可在两个充电曲线之间做切换。程序将针对所有状态的电压、电流和温度极限保存为常数,并做相应的修改。如果某种电池类型需要不同的电压水平,则必须修改代码,输入新的参数,这意味着应用的用户必须了解修改充电曲线的代码,以及电池充电的限制条件。而采用模块化方案后,当选择了相应的IP(智能产权)块时,就可以输入用于修改电池充电器曲线的参数。图4给出了锂离子电池与NiMH电池的模块参数。

图4,通过图形用户界面,输入电池化学类型的参数极限值。
使用这些模块后,应用的设计者就可以为应用增加充电器模块,建立相应的充电曲线。模块还生成了所有其它的硬件块,包括比较器与PWM,以及软件状态机。采用可重新编程的架构时,如Cypress半导体公司的PSoC(可编程系统单芯片),就可以用软件应用,对硬件模块做编程和实现。采用这种方式,开发人员可用NiMH电池的充电曲线为图3中的硬件编程。为产品增加一个USB(通用串行总线)模块,开发人员就可以将电池参数发送给计算机。用C#语言的一个软件工具就可以绘出这些数据,当然也可以采用其它类型的通信方式和相近的工具。电池仿真器用于模仿锂离电池和NiMH电池,获得实时的图像(图5)。

(a)

(b)
图5,电池仿真器模拟锂离子电池(a)和NiMH电池(b),获得实时的图形。
由于使用了电池仿真器,电压的变化便产生了电流的开关噪声。因为使用电池仿真器的电压变化较快,PWM输出对一个电压变化的响应与安定时间可看作开关噪声。一块电池中的电压变化是渐进的,因此开关噪声在一块实际电池中并不明显。
通过对SoC(系统单芯片)固件的简单修改,就可以用相同硬件,开发出用于多种化学类型电池的充电器。将充电曲线模块做到元件中,便于主应用附加电池充电的功能。
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