POS機(jī)智能電池設(shè)計(jì)方案

近年來(lái)由于鋰電池的飛速發(fā)展，許多可攜式產(chǎn)品都利用電壓測(cè)量值來(lái)估計(jì)電池剩余電量，但是電池電壓與剩余電量的關(guān)系卻會(huì)隨著放電率、溫度和電池老化程度而改變，使用這種方法的誤差率最高可達(dá)50%。由于市場(chǎng)對(duì)使用時(shí)間更長(zhǎng)的產(chǎn)品需求不斷增強(qiáng)，因此在設(shè)計(jì)時(shí)需要更加精確的解決方案。使用智能電量檢測(cè)計(jì)IC來(lái)測(cè)量電池充入或消耗的電量，將能夠在很寬的應(yīng)用電源級(jí)別范圍內(nèi)提供更精的電池電量估測(cè)。

　　一、POS機(jī)智能電池設(shè)計(jì)要求：

　　根據(jù)客戶的要求和規(guī)格，設(shè)計(jì)與主機(jī)配套的POS機(jī)智能電池組，將帶通信協(xié)議的智能電量計(jì)、鋰電池及安全保護(hù)性能集成到解決方案中去，可達(dá)到智能鋰電池組與POS機(jī)主機(jī)信息共享，最終實(shí)現(xiàn)合理、高效、安全的電池管理方案。在整個(gè)方案的設(shè)計(jì)過(guò)程中，以實(shí)現(xiàn)同主機(jī)的最完美的整合為方向，以確保電池、電池組及整個(gè)系統(tǒng)的安全性為前提，以滿足相應(yīng)的設(shè)計(jì)法規(guī)及認(rèn)證法規(guī)為首選考慮。同時(shí)為了確保鋰電池的安全性和可靠性，電池組內(nèi)部都要采取多層保護(hù)，防止鋰電池因過(guò)充電，過(guò)放電或短路而被破壞。

　　二、POS機(jī)智能電池設(shè)計(jì)方案：

　　1）保護(hù)板（PCM）：主要是對(duì)可充電智能電池組進(jìn)行設(shè)計(jì)的保護(hù)線路，由于鋰電池本身的化學(xué)特性，需要提供智能電量計(jì)算、過(guò)充、過(guò)放、短路、過(guò)流及過(guò)溫等保護(hù)功能。以避免引起燃燒、爆炸等危險(xiǎn)。

　　2）保護(hù)IC（Protection IC）：設(shè)計(jì)方案的主要保護(hù)功能芯片，對(duì)電芯進(jìn)行過(guò)充、過(guò)放、過(guò)流、短路等功能的在線時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。使電芯在安全穩(wěn)定高效的范圍內(nèi)工作。

　　3）過(guò)流保護(hù)片（PTC）：主要針對(duì)二次保護(hù)功能設(shè)計(jì)。PTC可恢復(fù)保險(xiǎn)絲具有過(guò)流保護(hù)，自動(dòng)恢復(fù)雙重功能。電池產(chǎn)品里的PTC可以防止電池高溫放電和不安全的大電流的發(fā)生。

　　4）103450鋰離子電芯/103450 Li-ion cell（SANYO）。

　　5）場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFET）：MOSFET管，在保護(hù)電路中起開(kāi)關(guān)作用，永遠(yuǎn)使負(fù)載兩端的電壓不會(huì)升高也不會(huì)降低，保證電壓穩(wěn)定。

　　6）電量管理控制芯片（BQ26500）：功能完整的電量檢測(cè)計(jì)，具有一個(gè)測(cè)量電壓與溫度的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC） 和一個(gè)測(cè)量電流與充電感測(cè)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。電量檢測(cè)計(jì)具有一個(gè)微處理器，負(fù)責(zé)執(zhí)行電量檢測(cè)計(jì)，能夠提供剩余電量狀態(tài)（Remaining State of Capacity）等信息，BQ26500產(chǎn)品還提供剩余可運(yùn)行時(shí)間 （Run Time to Empty）。主機(jī)可隨時(shí)向電量檢測(cè)計(jì)查詢這些信息，將電池信息通知用戶。電量檢測(cè)計(jì)的使用非常方便。讓使用者隨時(shí)掌握電池電能。

　　7）電池組封裝：膠殼。

　　8）POS機(jī)智能電池設(shè)計(jì)方案原理圖：

　　三、POS機(jī)智能電池產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)圖：