用于能量收集器的具有电池管理功能的超低功耗升压转换器 | 毫微功耗管理 - BQ25504

BQ25504 (正在供货)

用于能量收集器的具有电池管理功能的超低功耗升压转换器 | 毫微功耗管理

 

描述

bq25504 器件是首款新型智能集成能量采集毫微功耗管理解决方案,非常适合具有特殊需求的超低功耗应用。 该器件经过专门设计,可对光伏(太阳能)发电机或热电发电机等各类直流源中生成的微瓦 (µW) 到毫瓦 (mW) 级功率进行采集和管理。 bq25504 在同类器件中率先实现了针对具有严格电源和运行要求的产品和系统(例如,无线传感器网络 (WSN))的高效升压转换器/充电器。 bq25504 的设计始于仅需微瓦功率即可开始工作的 DC-DC 升压转换器/充电器。

升压转换器/充电器启动之后,能够高效地从热电发电机 (TEG) 或一块/两块太阳能面板等低压输出采集器中获得能量。 升压转换器可通过低至 330mV 的 VIN 启动,启动之后,可依靠低至 80mV 的 VIN 继续采集能量。

bq25504 还实现了一个可编程的最大功率点跟踪采样网络,以优化对器件的功率传输。 VIN_DC 开路电压采样通过外部电阻进行编程,并由外部电容 (CREF) 保持。

例如,对于最大功率点为 80% 开路电压的太阳能电池,可将电阻分压器设置为 VIN_DC 电压的 80%,此时该网络会将 VIN_DC 控制在采样的基准电压附近。 或者,也可以通过微控制器 (MCU) 提供外部基准电压,以产生一个更为复杂的 MPPT 算法。

bq25504 经过设计,可灵活支持多种储能元件。 能源采集器的能量源往往是不固定的,或者随时间变化的。 系统通常需要特定类型的储能元件,例如可再充电电池、超级电容或传统电容。 储能元件可确保在系统需要时提供恒定功率。 凭借储能元件,系统还能够处理任何无法从输入源直接获取的峰值电流。

为了防止对客户的储能元件造成损坏,器件将参照用户编程的欠压 (UV) 和过压 (OV) 电平来监视最大电压和最小电压。

为了进一步帮助用户严格管理他们的能耗预算,当储能电池或电容中的电压降至预设临界值以下时,bq25504 会切换电池正常状态标志,并将其发送给与之相连的微处理器。 该警告信号应触发负载电流下降,从而防止系统进入欠压状态。 OV、UV 和电池正常阈值均单独进行编程。

bq25504 的所有功能均被封装在小型 16 引脚 3mm x 3mm VQFN 封装中。

特性

  • 超低功耗、高效 DC-DC 升压转换器/充电器
    • 可从低压输入电源持续进行能量采集:VIN ≥ 80mV(典型值)
    • 超低静态电流:IQ < 330nA(典型值)
    • 冷启动电压:VIN ≥ 330mV(典型值)
  • 可编程动态最大功率点跟踪 (MPPT)
    • 集成动态最大功率点跟踪功能,可实现对各种能量发生源的最优能源采集
    • 输入电压调节功能,可防止对输入源造成损坏
  • 能源存储
    • 能源可以存储到可再充电的锂离子电池、薄膜电池、超级电容或传统电容中
  • 电池充电和保护
    • 用户可编程的欠压和过压电平
    • 具有可编程过热关断功能的片上温度传感器
  • 电池状态输出
    • 电池正常输出引脚
    • 可编程阈值和滞后
    • 功率损耗待定的随附报警功能的微控制器
    • 可被用来启用或禁用系统负载

应用范围

  • 能量采集
  • 太阳能充电器
  • 热电发电机 (TEG) 能量采集
  • 无线传感器网络 (WSN)
  • 工业监控
  • 环境监测
  • 桥梁和结构健康监测 (SHM)
  • 智能楼宇控制
  • 便携式和可佩戴式健康器件
  • 娱乐系统遥控

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参数 与其它产品相比 能源采集和太阳能充电

 
Cell Chemistry
Charge Current (Max) (A)
Control Topology
Primary Charge Termination Method
Number of Series Cells
Battery Charge Voltage (V)
Features
Operating Temperature Range (C)
Pin/Package
BQ25504
Li-Ion
SuperCap
Lead Acid
LiFePO4
NiMH
Li-Polymer
NiCd   
0.1   
Switch-Mode   
Voltage   
Single Cell   
Adjustable   
Integrated FET
Over Voltage Protection
Solar Input
Under Voltage Protection   
-40 to 85   
16VQFN