快充移动电源电流积分算法与电量显示技术

发布日期:2017-02-06 | 点击: | 字号:

        智能手机已经成为了人类生活的中心,移动电源则是手机的必备伴侣,受到市场的青睐。但是很多时候,使用移动电源都会有个困扰,那就是带出去的移动电源本身也是没有电。一方面原因是忘记给移动电源充电,另一方面原因是电量显示不准确,导致了误判。

 

        移动电源电量显示不准确是有原因的,因为早期的移动电源都是通过检测电池电压来判断电池的电量,而锂离子电池电量与电压的关系,并非线性相关,而是根据放电平台电压的不同,个体之间有很大的差异。而且,随着电池自身的使用和老化过程,同一个电池的平台电压也是不断变化的。这就造成了使用电池电压作为剩余电量指示的算法有点类似瞎子摸象。产品出厂之前,进行电池组放电曲线测试,然后把测试到的曲线写入到软件中。这种做法一方面是折磨软件工程师,每一个方案,甚至每一批电池都要重新调校一次。另一方面,也给消费者带来困惑,因为通常,这种做法出来的电量指示仍然是不准的。特别是针对快充型移动电源,因为充放电过程中,电流特别大,造成了空载电压和满载电压的巨大差距。

 

        那么怎么样才能够准确显示移动电源的剩余电量呢?答案就是进行电流积分。计算充电时存入电池的电流对时间的积分,以及放电时,电流对时间的积分。LDR5409系列芯片就是在移动电源业界最先实现电流积分算法的芯片。

 

图1 电池快速充放电过程

 

        如图1所示,在快速充放电过程中,不论电池是处在涓流充电,恒流充电,还是恒压充电阶段,都通过采样电阻获取电流值,并把电流对时间进行积分:

 

Q = ∫i(t) * dt

 

        充电积分完成后,得到总电量QTOTAL ,放电过充中,把实时积分值除于总的积分量得到当前电量百分比:

 

D = Q/QTOTAL * 100%

 

        再在移动电源自带的液晶或者数码显示屏上把D显示出来,即可。也可以通过无线方式传输到手机上进行显示。

 

 

        作为自带LCD显示驱动以及高速大驱动PWM输出能力的移动电源主控SOC芯片,使得精确显示移动电源电量变得非常简单,LDR5409自从2014年底发布以来,已经累计出货超过了1000万颗,获得了市场的一致好评。目前已经升级到支持QC和支持USB PD的高功率移动电源主动芯片版本。

 

LDR5409移动电源产品内置库仑计,数码显示驱动,电源控制

 

 

        当然,仅仅是能够精确显示移动电源电量仍然是不够的。因为忘记充电,也是导致移动电源实用性下降的一个重要原因。如何才能够获得及时的提醒对移动电源进行充电呢?一个可行的办法是通过蓝牙通信,在移动电源电量不足的时候,及时通过手机的主动弹出信息提醒使用者,该给移动电源充电了。而且,移动电源的电量也可以在手机的APP上显示,移动电源本身则不需要显示驱动了。这些功能,LDR5409都能够实现。

 

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