常見的運(yùn)輸節(jié)電模式在電池設(shè)計(jì)中的作用,你知道嗎?
隨著社會(huì)的快速發(fā)展,我們的鋰離子電池也在快速發(fā)展,那么你知道鋰離子電池的詳細(xì)資料解析嗎?接下來讓小編帶領(lǐng)大家來詳細(xì)地了解有關(guān)的知識(shí)。
您是否有印象,許多電池供電的電子玩具在電池上有一個(gè)小型塑料拉片(如圖1),將其拉下后這些玩具才開始動(dòng)起來?這是關(guān)閉電池至產(chǎn)品有源電路的連接的一種方式,且是最早的一種“運(yùn)輸節(jié)電模式”。
電池的設(shè)計(jì)包括性能設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),所謂性能設(shè)計(jì)是指電壓、容量和壽命的設(shè)計(jì)。而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是指電池殼、隔膜、電解液和其他結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)。
什么是運(yùn)輸節(jié)電模式,為何需要它?
運(yùn)輸節(jié)電模式是產(chǎn)品消耗最低電池電流的狀態(tài)。消費(fèi)者希望在購買電池供電產(chǎn)品后能夠立即使用它們。這意味著電池在運(yùn)輸期間和保質(zhì)期內(nèi)必須保持一定容量,這可能需要幾個(gè)月甚至更長時(shí)間。
鋰離子電池已成為設(shè)計(jì)師的熱門選擇,因?yàn)樗鼈兛沙潆?、支持高功率要求且極其輕便。但是,與非充電電池不同,您不能在使用鋰離子電池的產(chǎn)品上放置塑料拉片。因此出于安全考慮,您希望避免使用這些電池。這意味著我們需要找到替代解決方案,以便在處于通斷狀態(tài)的產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸節(jié)電功能。
對(duì)各種給定的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行綜合分析,找出關(guān)鍵問題。通常為滿足整機(jī)的技術(shù)要求,提出的技術(shù)指標(biāo)有工作電壓、電壓精度、工作電流、工作時(shí)間、機(jī)械載荷、壽命和環(huán)境溫度等,其中主要的是工作電壓(及電壓精度)、容量和壽命。
您可能想知道為何當(dāng)“運(yùn)輸節(jié)電”只發(fā)生一次時(shí)您就應(yīng)該關(guān)注運(yùn)輸節(jié)電模式,但這并不完全正確。運(yùn)輸節(jié)電模式是產(chǎn)品消耗最低靜態(tài)電流的狀態(tài),同時(shí)等待用戶按下按鈕導(dǎo)通產(chǎn)品。例如,德州儀器的BQ25120A主動(dòng)監(jiān)控待插入的適配器或按鈕輸入,同時(shí)消耗2 nA的典型電流。我們經(jīng)常建議設(shè)計(jì)人員在產(chǎn)品即將出廠裝箱、產(chǎn)品正在使用且電池電量不足、以及產(chǎn)品正在使用且用戶想關(guān)閉產(chǎn)品時(shí)實(shí)施運(yùn)輸節(jié)電模式。
進(jìn)行性能設(shè)計(jì)。根據(jù)要解決的關(guān)鍵問題,在以往積累的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)實(shí)際中積累的經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,確定合適的工作電流密度,選擇合適的工藝類型,以期做出合理的電壓及其他性能設(shè)計(jì)。根據(jù)實(shí)際所需要的容量,確定合適的設(shè)計(jì)容量,以確定活性物質(zhì)的比例用量。選擇合適的隔膜材料、殼體材質(zhì)等,以確定壽命設(shè)計(jì)。選材問題應(yīng)根據(jù)電池要求在保證成本的前提下盡可能地選擇新材料。當(dāng)然這些設(shè)計(jì)之間都是相關(guān)的設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮,不可偏廢任何一方面。
BQ25120A系列產(chǎn)品充電器的運(yùn)輸節(jié)電模式使用按鈕接口實(shí)現(xiàn),如圖2所示。按鈕輸入(/MR)在內(nèi)部上拉至VBAT管腳。當(dāng)器件處于運(yùn)輸節(jié)電模式且用戶按下/MR按鈕時(shí),產(chǎn)品將退出運(yùn)輸節(jié)電模式。
進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。包括外形尺寸的確定,單體電池的外殼設(shè)計(jì),電解液的設(shè)計(jì)隔膜的設(shè)計(jì)以及導(dǎo)電網(wǎng)、極柱、氣孔設(shè)計(jì)等。對(duì)于電池組還要進(jìn)行電池組合、電池組外殼、內(nèi)襯材料以及加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
您無需在此管腳上使用電容,因?yàn)樾盘?hào)在內(nèi)部已消除故障,但通常其在某些原理圖中可見。若開關(guān)暴露給用戶,您可選擇使用瞬態(tài)電壓抑制二極管進(jìn)行保護(hù)。/MR管腳上的低電壓讀數(shù)轉(zhuǎn)換為“ 按下按鈕”動(dòng)作。連接到微控制器(MCU)以驅(qū)動(dòng)/MR管腳時(shí)要小心,因?yàn)?MR管腳上的電壓被拉至電池電壓本身。通常采用N通道金屬氧化物半導(dǎo)體來模擬無按鈕系統(tǒng)中MCU的“按壓”動(dòng)作。
以上就是鋰離子電池的有關(guān)知識(shí)的詳細(xì)解析,需要大家不斷在實(shí)際中積累經(jīng)驗(yàn),這樣才能設(shè)計(jì)出更好的產(chǎn)品,為我們的社會(huì)更好地發(fā)展。