锂电池供电怎么设计？

Question

求解答设备的锂电池供电怎么设计
求大拿指导，现有一台设备，内部由，12V天平；12V供电主板；12vLED模组构成。现在使用12V DC IN适配器 ，通常应该怎么设计供电部分电路，因为要使用电池，这个充放电电路又应该怎么来弄呢。

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

在设计锂电池供电系统时，我们需要考虑以下几个关键部分：

1. 电池选择与管理：

   • 根据设备的功率需求和工作时间，选择合适的锂电池类型（如18650、聚合物锂电或磷酸铁锂等），并确定电池容量。
   • 通常采用多节串联以达到所需的12V电压。例如，可以使用4节3.7V锂电池串联，得到约14.8V的满电电压。

2. 电池保护板：

   • 为了保证安全，需要在电池组上增加一个电池保护板，防止过充、过放、过流等情况发生。

3. 充电管理模块：

   • 设计一个专用的充电管理电路或芯片，用于将适配器提供的交流电转换为恒压恒流的直流电，并对电池进行智能充电控制。
   • 可参考以下简化的充电管理方案：

     // 使用诸如TP4056之类的充电管理IC
     Li-ion_Battery_Charger:
       IN  DC_INPUT    // 连接外部适配器输入
       OUT BATTERY_OUT // 连接到电池组正极
       GND             // 共地连接
     
     // 配置充电参数（如电流限制、终止电压）
     configure_charge_params(current_limit, termination_voltage);
     
     // 启动充电过程
     start_charging();
     

4. DC-DC转换器：

   • 当设备从电池供电时，由于锂电池放电时电压会逐渐下降，因此需要一个降压型（Buck）DC-DC转换器来稳压输出12V给负载供电。
   • 例如，选用LM2596或其他高效的DC-DC Buck转换器，设置好输出电压为12V。

5. 电源切换电路：

   • 设计一个电源切换电路，当AC适配器接入时，自动切断电池供电，转由适配器供电；当适配器断开时，自动切换至电池供电模式。

6. 电量检测与显示（可选）：

   • 添加电量检测电路，通过监测电池电压或电池内阻等方式估算剩余电量，并可通过LED指示灯或显示屏反馈给用户。

请注意，以上描述是基于文字说明，而非实际代码实现。真实的设计过程中，你需要查阅具体元器件的数据手册，并根据其规格设计相应的电路图。此外，在实施过程中务必遵守电气安全规范，确保产品符合相关认证标准。