鉅大LARGE | 點擊量:6002次 | 2012年12月22日
14.8V 2.6Ah 臺式POS機12V隨充隨放備用電池設(shè)計方案
前言:與普通商業(yè)主板比較,工業(yè)主板以市電供電為主;在需求不斷發(fā)展,功能不斷增多的情況下,很多便攜式產(chǎn)品均有工業(yè)主板特性的要求。由于戶外無法進行市電供電,且主板沒有備用鋰電池的充電電路及相關(guān)轉(zhuǎn)換及切換電路,導致無法直接匹配常規(guī)鋰電池以方便便攜式產(chǎn)品在戶外直接使用。在這種情況下,工業(yè)主板微小型的具備隨充隨放電池功能的便攜式產(chǎn)品成為一種主流模式。臺式POS機12V隨充隨放備用電池即針對此種12V市電供電的工業(yè)主板專項開發(fā)以滿足便攜式設(shè)備的戶外使用,該方案通過集成相關(guān)充電電路、升降壓電路、輸入輸出轉(zhuǎn)換電路以達到同一端口隨充隨放功能,無需將充電放電分開操作使用,最大功率可以滿足100W以內(nèi)的工業(yè)主板供電需求。
設(shè)計要求
一、臺式POS機12V隨充隨放備用電池設(shè)計要求:
本臺式POS機12V隨充隨放備用電池針對12V市電供電并滿足戶外使用的工業(yè)主板專項開發(fā),通過集成相關(guān)充電電路、升降壓電路、輸入輸出轉(zhuǎn)換電路以達到同一端口隨充隨放功能,無需將充電放電分開操作使用。
1)鋰電池組型號設(shè)計要求:18650-4S/2.6Ah/14.8V,可以滿足最大功率25W的工業(yè)主板至少工作一小時。
2)輸入、輸出特性:輸入、輸出采用同一端口,并采用輸入/輸出自動切換功能。
1、輸入特性:在有市電(DC:12V/5A)的情況下,市電可以同時給主板和鋰電池組充電。
2、輸出特性:在無市電的情況下,電池會自動輸出12V/3A的特性,以滿足主板供電。
3、狀態(tài)特性:輸入/輸出狀態(tài)通過轉(zhuǎn)換電路進行自動切換,不會存在因為延時而導致主板關(guān)機或重啟等現(xiàn)象。
3)充放電指示:根據(jù)客戶要求調(diào)整指示燈的數(shù)量,提供充放電過程中的電量保持、電池充飽或低電壓報警指示。
4)保護板基本特性
1、單節(jié)過充保護電壓:4.35±0.25V
2、單節(jié)過充恢復電壓:4.10±0.10V
3、單節(jié)過放保護電壓:2.40±0.08V
4、單節(jié)過放恢復電壓:3.00±0.10V
5、組合電池過流保護值(10ms):8~12A
6、組合電池過溫保護值(可恢復):70±5℃
7、成品電池還具備短路保護。
5)電池循環(huán)壽命設(shè)計要求:300~500次(國標充放電標準)
6)電池外型尺寸設(shè)計要求:參考實際電池外殼尺寸。
二、臺式POS機12V隨充隨放備用電池設(shè)計方案:
1) 智能升降壓模塊電路:主要是對適配器輸入12V/5A進行DC轉(zhuǎn)DC轉(zhuǎn)變成適合二串鋰電池CC/CV的充電模式及將二串鋰電池進行降壓成12V/2.5A的穩(wěn)壓輸出狀態(tài)。同時啟動輸入/輸出狀態(tài)自動切換模式。
2)保護板(PCM):主要是對可充電鋰電池組進行設(shè)計的保護線路,由于鋰電池本身的化學特性,需要提供智能電量計算、過充、過放、短路、過流等保護功能,以避免引起燃燒、爆炸等危險。
3)保護IC(Protection IC):設(shè)計方案的主要保護功能芯片,對電芯進行過充、過放、過流、短路等功能的在線時時監(jiān)測,使電芯在安全穩(wěn)定高效的范圍內(nèi)工作。
4)溫度開關(guān):主要針對溫度保護功能設(shè)計。當電池本身的溫度因其它異常問題達到70±5℃范圍時,溫度開關(guān)啟動,進行溫度保護。
5)18650鋰離子電芯/18650/2600mAh/3.7V Li-ion cell(SANYO)。
6)場效應(yīng)管(MOSFET):MOSFET管,在保護電路中起開關(guān)作用,永遠使負載兩端的電壓不會升高也不會降低,保證電壓穩(wěn)定。
7)連接器:起醫(yī)用輸液泵用鋰電池狀態(tài)輸入輸出的作用。
8)電池外殼:符合醫(yī)療產(chǎn)品防火等組級,構(gòu)成整體電池的模形。