Diseño de doble batería inteligente y diseño de PCB

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Tengo un sistema que funciona con una batería de iones de litio de 7.4V. El sistema, que es una combinación de un módulo de procesador y sensores, extrae una cantidad variable de corriente a voltajes variables (5V, 12V, -12V, 6V ...) pero genera aproximadamente 10 vatios. La batería que elegí es bastante pesada de 10 amp-hora.

Esto comenzó con un simple cargador fuera de línea que no es un problema. Luego, la función de arrastramiento se establece en (suspiro) y ahora se me asigna un cargador de batería doble + con medidores de gas. Eso significa que hay hasta 3 fuentes de CC para administrar, dos baterías y un puerto de carga. Y tengo dos meses.

Una forma de hacerlo es usar un chip con todas las funciones, como LTC1760 . Esto tiene soporte para baterías inteligentes dobles y una arquitectura de ruta de alimentación, todo administrado desde SMBUS. Está en TSSOP-48. Eso crea otro problema: tiene que encontrar las baterías inteligentes, pero se pueden comprar en el estante (ejemplo: ). ¡No creo que sea razonable hacer baterías inteligentes desde cero en este caso!

La pregunta es:

  • ¿Esto agrega complejidad donde no está justificado? Si tengo que instalar un sistema de medidor de gas, la batería inteligente tiene eso, pero realmente requiere un chip de cargador de batería inteligente.
  • No puedo ver cómo (simplemente) admitir dos baterías, multiplexadas con carga en línea, excepto mediante el uso del LTC1760. ¿Es esto realmente un escenario común?
  • El LTC cambiará las corrientes grandes en modo. Esto conduce fácilmente a problemas de RFI y suministro de ruido. ¿Es un requisito para un chip TSSOP-48 como este que debo ir a un tablero de 4 capas? ¿O podría arreglármelas con 2 capas? No he hecho 4 capas antes, pero hay buena información en stackexchange !
pregunta carveone

1 respuesta

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El LTC1760 es un dispositivo todo en uno. Esto significa que querrá ver el tamaño de la placa, el costo de las piezas y los costos de ingeniería de ambas opciones para determinar si desea usarlo o no. Si tienes volúmenes muy bajos, los costos de ingeniería dominarán. En cualquier caso, el chip tiene tres funciones principales:

(1) Combine las fuentes de energía.

Ya que solo necesitas cambiar aproximadamente 1A, puedes usar diodos para eso. Use diodos shottky si puede tolerar ineficiencias, o use 'diodos ideales' como el LTC4358. Si su entrada de CC es mayor que el voltaje de carga de la batería, no necesitará ningún tipo de control / conmutación inteligente; los diodos se cerrarán cuando se aplique alimentación externa.

(2) Cargar las baterías

Para obtener la solución más sencilla, proporcione a cada batería su propio circuito de cargador. Si desea ser más elegante ('Quiero cambiar completamente una batería antes de cambiar a la siguiente'), agregue MOSFET duales o use la entrada 'habilitar' en los cargadores.

(3) Controla todo desde Smbus / I2C

Esta puede ser la parte más importante. Si tiene una gran CPU y pocos GPIO disponibles, el LTC1760 es mejor, ya que solo requerirá un único bus I2C y contiene tanto mosfets como controladores. Si tiene un microcontrolador pequeño, puede que le resulte más fácil evitar la innecesaria programación de I2C controlando la conmutación de potencia directamente.

Esto nos lleva al último punto: ¿cuánta capacidad de control necesita? Si desea controlar todos los aspectos del sistema (¿qué batería descargo primero? Este adaptador de CC solo puede proporcionar 20W, así que no cargue todas las baterías a la vez. Etc ...) entonces LTC1760 es mejor. Si solo desea que todas las funciones sean automáticas ('Descargamos la batería con un voltaje más alto. Cambiamos cuando el dispositivo está enchufado a la pared'), aplique una solución más discreta y ahorre trabajo de programación de firmware.

Finalmente, las baterías inteligentes son excelentes si su proyecto puede costearlas. He estado usando los inspirados de energía, al igual que los paquetes normales: descargue directamente, cargue con el cargador CC / CV. Son excelentes porque proporcionan un corte de seguridad y porque proporcionan métricas fáciles de usar en la interfaz de smbus, como 'capacidad restante' y 'tiempo de descarga completa'

    
respondido por el theamk

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