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利用多節(jié)電池監(jiān)視器 IC 盡量地延長可再充電電池組的循環(huán)壽命


      以下面的情形為例。一個含 8 節(jié)鎳鎘電池 (NiCd) 的電池組正在對諸如鉆孔器等手工工具進行供電。普通用戶會使用鉆孔器直到其速度減緩至其初始速度的大概 50% 為止,這意味著標稱電壓為 9.6V 的電池組在加載運作之后下降至約 5V。假設各節(jié)電池完全匹配 (如圖 2 中左側的略圖所示),則意味著每節(jié)電池的電壓已經運行到低至 0.6V 左右,這對于各節(jié)電池而言是可以接受的。然而,如果在電池中存在失配 (致使其中或許有 5 節(jié)電池的電壓仍在 1.0V 以上),則其他 3 節(jié)電池的電壓將低于 0V 并經受一個反向應力,如位于圖 2 中央的略圖所示。

 圖片2.jpg
圖 2


    即使假設電池組中只有一節(jié)弱電池 (一種現實的情形),如圖 2 中的右側略圖所示,第一個電池反向也很有可能在電池組電壓仍為 8V 或更高時發(fā)生,而僅能感知細微的電池組供電能力下降。由于實際上不可避免地存在的電池失配,用戶會在無意之中定期反轉電池,因而縮減了其電池組的容量和壽命。所以,一種能夠及早地檢測出某節(jié)電池電量耗盡的電路可為用戶提供重要的價值。

采用 LTC6801解決方案
     LTC6801 的最低可用 UV 設定值 (0.77V) 非常適合于檢測鎳電池組的電量耗盡。圖 1 示出了一個被用作負載斷接裝置的 MOSFET 開關,該 MOSFET 開關受控于 LTC6801 的輸出狀態(tài)。當一節(jié)電池的電量耗盡、而且其電位降至門限以下時,則將負載拿掉,這樣就可以避免電池反向及其造成的性能劣化影響。它還允許從電池組安全地獲取最大的能量,因為并未就電池的相對匹配做任何假設,而在采用一個過分保守的單電池組電位門限函數時則有可能需要進行這樣的假設。
     一個 10kHz 時鐘由 LTC6906 硅振蕩器產生,而且 LTC6801 輸出狀態(tài)信號被檢測和用于控制負載斷接動作。由于本例不涉及器件的堆疊,因此可級聯(lián)的時鐘信號被簡單地回送,而不是傳遞至另一個 LTC6801。一個 LED 用于提供“可向負載供電”的視覺指示。當開關開路時,弱電池的電壓往往略有恢復,而 LTC6801 將重新啟動負載開關 (采用 0.77V 欠壓設定值時無遲滯)。這種數字負載限制動作的循環(huán)速率取決于 DC 引腳的配置;在最快速響應模式中 (DC = VREG),輸送的負載功率的占空比下降并遞減至零,而當最弱的電池安全地到達一種完全放電狀態(tài)時,脈動變得明顯且較為緩慢。

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