动力电池跟磷酸铁锂电池相关的BMS充电管理系统

磷酸铁锂电池的全名是磷酸铁锂锂离子电池，这名字太长，简称为磷酸铁锂电池。因为它的性能特别适于作动力方面的使用，则在名称中加入“动力”两字，即磷酸铁锂动力电池。也有人把它称为“锂铁(LiFe)动力电池”。

因为磷酸铁锂动力电池的特性与随后生产出各种不同容量的电池，很快得到广泛地使用。

它的主要使用领域有：

1、大型电动车辆：公交车、电动汽车、景点游览车及混合动力车等;2、轻型电动车：电动自行车、高尔夫球车、小型平板电瓶车、铲车、清洁车、电动轮椅等;

3、电动工具：电钻、电锯、割草机等;

4、遥控汽车、船、飞机等玩具;

5、太阳能及风力发电的储能设备;

6、UPS及应急灯、警示灯及矿灯(安全性最好);

7、代替照相机中3V的一次性锂电池及9V的镍镉或镍氢可充电电池(尺度完全相同);

8、小型医疗仪器设备及便携式仪器等。

那上面这些电动器材中的磷酸铁锂电池，又是靠什么来操控充电电流巨细的呢?下面具体解剖ZS6091为单节磷酸铁锂电池进行恒流/恒压充电的进程与原理。

ZS6091是能够对单节磷酸铁锂电池进行恒流/恒压充电办理的集成电路。该器材内部包括功率晶体管，不需要外部的电流检测电阻和阻流二极管。ZS6091只需要很少的外围元器材，十分适合于便携式使用的领域。热调制电路能够在器材的功耗比较大或者环境温度比较高的时分将芯片温度控制在安全范围内。内部固定的恒压充电电压为3.6V，也能够经过一个外部的电阻调理。充电电流经过一个外部电阻设置。当输入电压(沟通适配器或者USB电源)掉电时，ZS6091主动进入低功耗的睡眠形式，此刻电池的电流消耗小于3微安。其它功用包括输入电压过低锁存，主动再充电，电池温度监控以及充电状况/充电完毕状况指示等功用。ZS6091采用散热增强型的8管脚小外形封装(SOP8)。

上图中，电池正极的恒压充电电压为：

Vbat=3.6+3.61X10-6XRx

其间，Vbat的单位是伏特

Rx的单位是欧姆

ZS6091是专门为单节磷酸铁锂电池而规划的线性充电器电路，利用芯片内部的功率晶体管对电池进行恒流和恒压充电。充电电流能够用外部电阻编程设定，最大持续充电电流可达1A，不需要另加阻流二极管和电流检测电阻。ZS6091包括两个漏极开路输出的状况指示输出端，充电状况指示端CHRG管脚和充电完毕指示输出端DONE管脚。芯片内部的功率办理电路在芯片的结温超越135°C时主动降低充电电流，这个功用能够使用户最大限度的利用芯片的功率处理才能，不必担心芯片过热而损坏芯片或者外部元器材。这样，用户在规划充电电流时，能够不必考虑最坏状况，而只是依据典型状况进行规划就能够了，因为在最坏情况下，ZS6091会主动减小充电电流。

当输入电压大于电源低电压检测阈值和电池端电压时，ZS6091开端对电池充电，CHRG管脚输出低电平，表明充电正在进行。如果电池电压Kelvm检测输入端(FB)的电压低于2.5V，充电器用小电流对电池进行预充电。当电池电压Kelvin检测输入端(FB)的电压超越2.5V时，充电器采用恒流形式对电池充电，充电电流由ISET管脚和GND之间的电阻R(ISET.)确认。当电池电压Kelvin检测输入端(FB)的电压挨近电池端调制电压时，充电电流逐渐减小，ZS6091进入恒压充电形式。当充电电流减小到充电完毕阈值时，充电周期完毕，CHRG管脚端输出高阻态，DONE管脚端开端输出低电平，表明充电周期完毕，充电完毕阈值是恒流充电电流的10%。如果要开端新的充电周期，只要将输入电压断电，然后再上电就能够了。当电池电压Kelvin检测输入端(FB)的电压降到再充电阈值以下时，主动开端新的充电周期。芯片内部的高精度的电压基准源，差错放大器和电阻分压网络确保电池端调制电压的差错在±50mV以内，满意了电池的要求。当输入电压掉电或者输入电压低于电池电压时，充电器进入低功耗的睡眠形式，电池端消耗的电流小于3MA，从而增加了待机时间。