合泰半导体助力客户开发锂电池管理与充电器产品
- 萧怡恩/台北
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合泰半导体(合泰)具备广泛的锂电池管理和充电系统方案研发经验,推出多款专用单片机(MCU)满足多样产品如二轮电动车、电动工具、无线吸尘器等应用需求。
锂电池管理MCU
合泰针对锂电池管理的BMS MCU区分为基本款8位系列(型号HT45F8640 / HT45F8650 / HT45F8662)及进阶款32位ARM® Cortex®-M0+ 系列(型号HT32F61630 / HT32F61641);此两大系列MCU可支持高达8串锂电池的电源管理,应用特点如下:- 1. 高精准度电压侦测:每串电池的电压侦测精度达±24mV,通过自我校正算法进行误差修正。ADC内部具有独立的高精度电压源,实务使用上,可进行对锂电池电压与独立电压源的对比,经运算后获得校正后的正确电压数值。
- 2. 被动均衡功能:支持被动均衡,用以确保各串锂电池的电量均衡。在不增加外部电路情况下,最多可支持30mA均衡电流及最多可对4节电池进行均衡操作;如需更大均衡电流,可通过外部电路实现。
- 3. 很低待机功耗:MCU最低待机功耗达0.1μA。内建的LDO可进行关闭输出、来实现很低的待机耗电;通过充电器的接入或按键操作、来重新开启LDO并恢复正常工作模式。
在软件开发方面,8位MCU系列提供「BMS开发平台」,包含锂电池所需的多种保护原理,例如:过电压、欠电压、过电流、欠电流等;算法包括被动均衡充电、库伦计量算法等;开发者可根据产品需求,在开发平台中进行设置后,直接产出客制化工程来加速软件开发。32位MCU系列支持多种开发环境,例如:Keil/IAR/SEGGER/GNU,提供完整的外围驱动函数库及应用范例等开发资源。
充电器专用MCU
合泰的充电器专用MCU皆为8位内核,有Flash系列(型号HT45F5Q-1 / HT45F5Q-2A / HT45F5Q-3 / HT45F5Q-5)和OTP系列(型号HT45R5Q-2 / HT45R5Q-3),各系列应用特点如下:- 1. HT45F5Q-1:针对平价充电器,最多两段电压、电流控制。
- 2. HT45F5Q-2A / HT45R5Q-2:适用标准充电器,多段电压、精准电流控制。
- 3. HT45F5Q-3 / HT45R5Q-3:采取充电器平台化设计,一套程序对应不同机型。
- 4. HT45F5Q-5 / HT45F5Q-5C:具备丰富的资源与CAN Bus,可与BMS通信,识别电池特性。
这些MCU拥有专为充电器设计的控制电路,包含2个DAC和2个OPA,同时实现恒定电压和恒定电流控制。DAC分辨率最高达14位,可依据电池在不同充电阶段进行精准的电压和电流控制。相较于传统采用固定电阻去控制输出充电电压,合泰采用DAC控制方法,得以提供更高的分辨率和调整的灵活性。
合泰为协助传统充电器厂商节省F/W撰写时效性,开发「HT45R/F5Q-xx 充电器开发平台」,协助客户通过图形化界面操作,即可不需编写程序而快速地开发充电器的应用。同时为确保客户产品输出电压、电流符合产品规格,开发「HT45R/F5Q-xx 充电器量产工装平台」,相较于传统方案,每台充电器校准时间由60秒加速到10秒,生产线人力需求减半。
合泰于2018年开始推出锂电池管理和充电器方案,累积出货已超过9,000万套,广泛应用在中国二轮电动车与电动工具机领域,未来,合泰将于东南亚市场,追求更大的销售机会。我们的目标是协助客户实现高效、安全的锂电池管理和充电器产品,同时提升生产效率,减少产线人力成本。
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