探讨锂离子电池的线性充电方案

来源：宝鄂实业 2019-07-17 11:03 点击量：次

　SE9018是一款恒流/恒压模式的锂离子电池线性充电芯片，采用内部PMOSFET架构，并集成有防倒充电路，不需要外部隔离二极管。

　　芯片预设充饱电压为4.2V，精度为±1.5%，充电电流可通过外部电阻进行设置，最大持续充电电流可达1A。当芯片由于工作功率大、环境温度高或PCB散热性能差等原因导致结温高于140℃时，内部热反馈电路会自动减小充电电流，将芯片温度控制在安全范围之内。为使芯片能够维持高效工作状态，应采取措施尽量降低芯片工作功率和芯片温度，例如输入端串联小电阻(降低输入电压)、增大PCB散热铜箔面积、使芯片散热片与PCB铜箔充分接触等。

　　SE9018内部集成电池温度监测电路，当电池温度超出正常范围(过高或过低)时，芯片自动停止充电过程，防止电池因为温度过高或过低而损伤。

　　电池温度监测是通过判断TEMP端电压(VTEMP)实现的，VTEMP由一个包括电池内部NTC热敏电阻在内的电阻分压网络提供。

　　当VTEMP处于45%×VCC与80%×VCC之间时，芯片判断电池温度处于正常范围内;当VTEMP<45%×VCC或VTEMP>80%×VCC时，芯片判断电池温度过高或过低;当TEMP端接地时，电池温度监测功能被禁用。

　　SE9018包含两个漏极开路的状态指示输出端CHRG和STDBY，当电路处于充电状态时，CHRG端置低电平，STDBY端为高阻态;当电池充饱时，CHRG端变为高阻态，STDBY端置低电平。当电池温度监测功能正常使用时，如果芯片未连接电池或电池温度超出正常范围，CHRG端和STDBY端均为高阻态;当电池温度监测功能被禁用时，如果芯片未连接电池，STDBY端为低电平，CHRG端输出脉冲信号。

　　SE9018的其他功能包括手动停机、欠压闭锁、自动再充电等。

　　典型的基于SE9018的锂离子电池充电电路如图3所示。CE端为高电平时，SE9018正常工作。

　　智能大电流锂离子电池线性充电方案

　　1.充电电流的设置

　　恒流充电过程中的充电电流Ibat由PORG端与GND端之间的电阻Rprog设定，Ibat与Rprog阻值的关系为：

　　公式1

　　例如，如果想得到1A的恒定充电电流，根据公式1可得Rprog=1200Ω。

　　2.电池温度监测电路设置

　　电池温度监测电路的设置主要是对R1和R2进行设置，假设NTC热敏电阻在最低工作温度时的电阻为RTL，在最高工作温度时的电阻为RTH(RTL与RTH的数据可查相关电池手册或通过实验得到)，则R1，R2的阻值分别为：

　　公式3

　　在实际应用中，如果只需要高温保护，不需要低温保护，可以将R2去掉。此时，R1的阻值为：

　　公式4