德州仪器针对扫地机器人系统的解决方案

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作者：TI 华南区现场应用工程师吴杨、曾繁宸

摘要

近年来，扫地机器人市场快速崛起，越来越多用户和厂商在关注这个领域。 TI在该应用下提供种类丰富的模拟以及嵌入式解决方案，帮忙您快速进行选型和设计。扫地机器人系统可以分为以下几个子系统： 电池管理，电源管理，电机驱动，传感器及信号调理，人机交互界面等部分。

扫地机器人系统框图可在TI官网页面浏览：查看详情

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在本系列分享中，将会依次对图中主要子系统进行介绍：

第一节、电池管理

第二节、电源管理

第三节、电机驱动

第四节、传感器及信号调理

第五节、人机交互界面

第一节 电池管理

扫地机器人典型应用是四节锂电池串联使用。电池管理分为电池保护以及充电管理两个部分。如下图所示， 电池保护部分一般会设计在电池包里面，针对电池在各种工况下的异常情况进行诊断和保护。 充电管理会在扫地机器人主板上或在充电坞上，负责对锂电池充电曲线进行管理，以实现高效，安全的充电。

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下面分别介绍电池充电管理，电池保护和电量计TI相关的解决方案：

1.1  充电管理

锂电池为了保证电池安全和寿命，对于充电过程要求分为四个阶段：涓流充电（低压预充）、恒流充电、恒压充电以及充电终止。同时还会有电池电压检测、输入电流限制、充电完成后关断充电器、电池部分放电后自动启动充电等功能的要求。这意味着锂电池的充电需要使用专用电池充电芯片，才能更好的保证电池安全和寿命。TI提供的充电芯片BQ24773可从各方面优化充电管理的设计和性能：

BQ24773关键参数说明： 4.5V至24V的宽输入输入电压范围，支持1-4节电池 可编程输入电流限制、充电电压、充电电流和最小系统电压调节 20mA 负载条件下，兼具 600μA 超低静态电流和>80% 的高脉冲频率调制 (PFM) 轻负载效率，符合Energy Star 和 ERP Lot6 标准。 +/-0.5电压检测精度，+/-2%输入输出电流采样 支持600KHz-1.2MHz开关频率（可编程设定）

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以上便是BQ24773原理的基本简介，更多细节，请参阅BQ24773数据手册。

TI提供的专用充电IC能够给系统提供精准的充电控制，完备的保护机制。对提升产品质量，优化系统成本有非常重要的意义。 专用充电IC的使用，不仅仅能够给系统带来更全面和精准的充电，还能够提高电池的使用寿命，降低整体的成本，更多细节可查看以下博客：

[url=]The value of a charger IC over a discrete solution for vacuum robots[/url]