锂离子电池管理电路摸爬滚打记(下)

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锂离子电池管理电路摸爬滚打记（二十四）

在要开始真正实现这个电路时，我并没有想用单片机做，但是想了不少电路方案，觉得都不够可靠或者不能起到较好的控制，最后还是决定用单片机。一开始我选用的是三星的S3F9454单片机，这颗单片机有10bit的A/D，还有一路PWM，价格也很低，含税价只有5元左右，看上去挺适合的，但是当我想到它的静态功耗时，我发觉如果真采用它的话，很难实现低功耗，因此我又回过头来，先采用MICROCHIP的单片机实现，至于降低成本的事，以后再来做。

这个带能量转移式充电平衡功能的电路如下图所示：

在这个电路中，控制高电位的电芯时，采用P-CH的MOSFET作开关管，在控制低电位的电芯时，采用N-CH的MOSFET作开关管，这样可保证开关导通时的阻抗较小。PWM的频率及占空比采用固定的值，与之前仿真时所设置的一样。

整个电路在平衡电路不工作时，大部分时间处于睡眠状态，每几秒钟醒来一次，进行A/D转换，以判断电池是否需要平衡动作。在睡眠时，整个电路的功耗很低，在70uA左右。

如果电芯之间的电压差大于某个值时，平衡电路就会开始动作，电芯之间的能量就会开始转移，实测电路的转换功率为4.2W左右，相当于每小时转移近1AH的电量，转换效率为83%。

由于早期采用的单片机，其A/D转换精度只有8bit，因此在对电芯的电压测量上，会存在较大的误差，在采用对电压过采样及校准后，电芯电压的误差在15mV左右，基本上可以满足实用要求。

我曾经想把这个电路用在一款DVD电池中，以使电池的寿命较长，但在电路成本上受到了领导的否决，因为客户并不需要好的东西，而需要的只是便宜的东西，因此这个电路在开发完成后，就始终束之高阁，从来没有使用过。不过，这并没有让我觉得有什么遗憾，因为我以后可以用类似方法做出更多节串联的锂离子电池平衡电路。

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