1C31233G04

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电池管理电路

　　电池管理电路连接着太阳能板，锂电池，和负载电路，如图2所示。电池管理电路功能：过压保护，欠压保护，电池状态良好监测。本文采用的是美国TI公司生产的超低功耗带电池管理功能的升压变换器BQ25504，该芯片可管理各种能源产生的mW，甚至μW 的电源，比如太阳能，热能，电磁能，机械震动能等。主要性能如下：

　　330nA的静态电流；超过80%的高转换效率；大功率跟踪技术；电池充电和放电保护；电池状态良好指示器。该芯片特别适用在太阳能供电系统中。

　　设定欠压阈值VBAT_UV=2.83V，过压阈值VBAT_OV=4.2V，电池工作电压范围VBAT_OK_PROG=3.45V，VBAT_OK_HYST=3.96V.

　　根据BQ25504的域值设定公式可以得到 R3=5.6M，R4=4.4M，R5=5.6M，R6=4.3M，R7=3.1M，R8=5.6M，R9=1.3M当把电池充电到4.1V，接上负载电路，进行放电试验，经过实际测量发现当BQ25504管脚VBAT的电压为3.5V，VSTOR管脚电压为0，即停止电池对外放电。接通电源，通过 BQ25504对锂电池进行充电，充电前VBAT为3.45V，VSTOR为3.50V，VBATOK为0，实际测量发现当锂电池电压充到3.97V 时，VBAT_OK输出由0变为3.97V，充电到4.2V时，电池电压就不再上升。在充电过程中，BQ25504的VSTOR管脚的电压略高 VBAT0.05V，当达到VBAT_OV时，两者相等；在放电过程中，BQ25504的VBAT管脚的电压略高VSTOR 0.02V.

　　综上可知，实际的 VBAT_UV=2.93V，VBAT_OV=4.2V，VBAT_OK_PROG=3.5V，VBAT_OK_HYST=3.97V，它们与理论计算值有着大约100mV左右的偏差。实际值和理论计算值的偏差在5%之内，这是符合预期的。当电池电压VBAT小于VBAT_OK_PROG时，此时 VBAT_OK输出低电平0，NMOS管截止，PMOS管也截止，停止对负载供电，当锂电池电压从VBAT_OK_PROG逐渐上升到3.60V 时，VBAT_OK输出高电平，此时NMOS管导通，PMOS管的栅极为低电平，PMOS管也导通，可以对负载电路供电，直到电池电压降为3.5V为止。 2012年10月和11月，将该系统放到室外进行测试，运行2个月没有问题，在晴天经过8个小时左右，就可将电池电压从3.5V充到4.2V.

　　这两月阴天较多，但是中间也有阳光，电池电压低时为3.75V.至今该系统仍在正常工作。

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