Cypress CY8C24794 Manual De Usuario

Descargar
Página de 21
AN2309 
 
 
November 25, 2007 
Document No. 001-17394 Rev. *B 
 - 2 - 
Table 1. Specifications for Two-Cell Li-Ion/Li-Pol Battery Charger with Cell-Balancing Support  
Item 
Item Value 
Battery Charger Parameters 
Built-In Battery Charger Type 
Two-cell Li-Ion/Li-Pol battery charger 
Power Supply Voltage  
10…14V 
Power Consumption 
35 mA 
Battery Current Measurement Error (Not Calibrated) 
5 percent 
Battery Voltage Measurement Error (After Calibration) 
0.5 percent 
Battery Thermistor Resistance Measurement Error 
5 percent 
User Interface 
2 LEDs 
PC Communication Interface 
RS232 
PC Communication Speed 
115200 
Cell-Balancing Parameters 
Cell-Balancing Algorithms  
1.  During charge phase 
2.  During discharge phase 
Cell-Balancing Configuration Parameters 
  Cell-balance circuit resistors nominal 
  Cell-balance interval parameter 
  Minimum cell-balance parameter for charge phase 
  Minimum cell-balance parameter for discharge phase 
  Minimum charge current value when cell balancing is allowed 
  VMID value for discharge phase (voltage of middle charged state) 
Minimum Cell Balancing During Charge Phase 
Equal to the voltage measurement error value (15 mV-30 mV) 
Minimum Cell Balancing During Discharge Phase 
Equal to the voltage measurement error value (15 mV-30 mV) plus the 
internal impedance error (10 mV-30 mV) 
 
Cell-Balancing Foundation 
This  section  describes  the  fundamentals  of  cell-balancing 
techniques. Cells are considered balanced when: 
1
2
Q
Q
cell
cell
                     Equation 1                          
The  value 
cellN
Q
  is the  charge  of  cell  N.  The  equation for 
the charge is: 
Q
I t
C V                   
Equation 2                       
 
 
Therefore, 
 can be transformed into the following 
equation: 
1
1
2
2
C
V
C
V
cell
cell
cell
cell
        Equation 3 
The value 
V
cellN
is the electrochemical potential of the fully 
charged cell. The 
V
cellN
 potential is fixed for a given set of 
electrodes  is  fixed  and  does  not  change  from  cell  to  cell. 
When two cells are unbalanced, the following is true: 
1
2
Q
Q
cell
cell
                     Equation 4 
 
1
1
2
2
C
V
C
V
cell
cell
cell
cell
          Equation 5 
However, 
V
cell
  does  not  change  from  cell  to  cell. 
Therefore, the cells are unbalanced if: 
1
2
C
C
cell
cell
                       Equation 6 
  shows  two  cells  that  have  different  capacities, 
which  is  one  cause  of  cell  imbalance.  A  difference  in  cell-
charge  levels,  which  can  be  identified  by  usin
is  the  second  cause  of  cell  imbalance.  For  both  kinds  of 
mismatches  in  the  battery  pack 
–  different  cell  capacities 
and  difference  cell  charge  levels 
–  the  highest  voltage  cell 
shows  relative  charge  redundancy  and  must  be  shunted 
during the charging/discharging process. This is the heart of 
the cell-balancing issue.  
The main reasons for variation in cell capacity are: 
 
Variations in cell assembly. Today’s factory 
manufacturing of cells produces Li-Ion battery backs 
with cell capacity matched to three percent. 
 
Different rates in cell degradation. The self-degradation 
rate is 30 percent at 500 cycles, which equals 0.06 
percent per cycle. But individual cells degrade 
differently depending on temperature, charge voltage, 
and the particular self- degradation process. For 
example, a cell with a lower capacity is exposed to a 
higher charge voltage, which degrades it faster, further 
reducing its capacity and increasing the pack 
imbalance.