14.8V 2.6Ah 臺式POS機12V隨充隨放備用電池設計方案
前言：與普通商業(yè)主板比較，工業(yè)主板以市電供電為主；在需求不斷發(fā)展，功能不斷增多的情況下，很多便攜式產(chǎn)品均有工業(yè)主板特性的要求。由于戶(hù)外無(wú)法進(jìn)行市電供電，且主板沒(méi)有備用鋰電池的充電電路及相關(guān)轉換及切換電路，導致無(wú)法直接匹配常規鋰電池以方便便攜式產(chǎn)品在戶(hù)外直接使用。在這種情況下，工業(yè)主板微小型的具備隨充隨放電池功能的便攜式產(chǎn)品成為一種主流模式。臺式POS機12V隨充隨放備用電池即針對此種12V市電供電的工業(yè)主板專(zhuān)項開(kāi)發(fā)以滿(mǎn)足便攜式設備的戶(hù)外使用，該方案通過(guò)集成相關(guān)充電電路、升降壓電路、輸入輸出轉換電路以達到同一端口隨充隨放功能，無(wú)需將充電放電分開(kāi)操作使用，最大功率可以滿(mǎn)足100W以?xún)鹊墓I(yè)主板供電需求。
設計要求
一、臺式POS機12V隨充隨放備用電池設計要求：
本臺式POS機12V隨充隨放備用電池針對12V市電供電并滿(mǎn)足戶(hù)外使用的工業(yè)主板專(zhuān)項開(kāi)發(fā)，通過(guò)集成相關(guān)充電電路、升降壓電路、輸入輸出轉換電路以達到同一端口隨充隨放功能，無(wú)需將充電放電分開(kāi)操作使用。
1）鋰電池組型號設計要求：18650-4S/2.6Ah/14.8V，可以滿(mǎn)足最大功率25W的工業(yè)主板至少工作一小時(shí)。
2）輸入、輸出特性：輸入、輸出采用同一端口，并采用輸入/輸出自動(dòng)切換功能。
1、輸入特性：在有市電（DC：12V/5A）的情況下，市電可以同時(shí)給主板和鋰電池組充電。
2、輸出特性：在無(wú)市電的情況下，電池會(huì )自動(dòng)輸出12V/3A的特性，以滿(mǎn)足主板供電。
3、狀態(tài)特性：輸入/輸出狀態(tài)通過(guò)轉換電路進(jìn)行自動(dòng)切換，不會(huì )存在因為延時(shí)而導致主板關(guān)機或重啟等現象。
3）充放電指示：根據客戶(hù)要求調整指示燈的數量，提供充放電過(guò)程中的電量保持、電池充飽或低電壓報警指示。
4）保護板基本特性
1、單節過(guò)充保護電壓：4.35±0.25V
2、單節過(guò)充恢復電壓：4.10±0.10V
3、單節過(guò)放保護電壓：2.40±0.08V
4、單節過(guò)放恢復電壓：3.00±0.10V
5、組合電池過(guò)流保護值（10ms）：8~12A
6、組合電池過(guò)溫保護值（可恢復）：70±5℃
7、成品電池還具備短路保護。
5）電池循環(huán)壽命設計要求：300~500次（國標充放電標準）
6）電池外型尺寸設計要求：參考實(shí)際電池外殼尺寸。
二、臺式POS機12V隨充隨放備用電池設計方案：
1） 智能升降壓模塊電路：主要是對適配器輸入12V/5A進(jìn)行DC轉DC轉變成適合二串鋰電池CC/CV的充電模式及將二串鋰電池進(jìn)行降壓成12V/2.5A的穩壓輸出狀態(tài)。同時(shí)啟動(dòng)輸入/輸出狀態(tài)自動(dòng)切換模式。
2）保護板（PCM）：主要是對可充電鋰電池組進(jìn)行設計的保護線(xiàn)路，由于鋰電池本身的化學(xué)特性，需要提供智能電量計算、過(guò)充、過(guò)放、短路、過(guò)流等保護功能，以避免引起燃燒、爆炸等危險。
3）保護IC（Protection IC）：設計方案的主要保護功能芯片，對電芯進(jìn)行過(guò)充、過(guò)放、過(guò)流、短路等功能的在線(xiàn)時(shí)時(shí)監測，使電芯在安全穩定高效的范圍內工作。
4）溫度開(kāi)關(guān)：主要針對溫度保護功能設計。當電池本身的溫度因其它異常問(wèn)題達到70±5℃范圍時(shí)，溫度開(kāi)關(guān)啟動(dòng)，進(jìn)行溫度保護。
5）18650鋰離子電芯/18650/2600mAh/3.7V Li-ion cell（SANYO）。
6）場(chǎng)效應管（MOSFET）：MOSFET管，在保護電路中起開(kāi)關(guān)作用，永遠使負載兩端的電壓不會(huì )升高也不會(huì )降低，保證電壓穩定。
7）連接器：起醫用輸液泵用鋰電池狀態(tài)輸入輸出的作用。
8）電池外殼：符合醫療產(chǎn)品防火等組級，構成整體電池的模形。
