基于CW32 MCU的智能充電寶解決方案

前言

人們戶外露營、手機終端等方面的用電需求日益明顯，便攜式儲能設備成為理想的選擇。伴隨著便攜式儲能市場的持續增長，便攜鋰電BMS應用空間也會逐漸擴大。雖然目前便攜鋰電BMS在研發設計中面臨著諸多挑戰，但正因為這些挑戰，讓其成為企業快速搶占市場的重要條件。便攜式儲能設備需求增大，那么便攜鋰電BMS市場發展可期可待，輕量化、定制化、安全快充的市場需求也會成為未來的發展方向。

現在，市場上各類需要配備鋰電池、且要求快速充電的電子產品越來越多。例如：便攜類儀器儀表（配置2~6節鋰電池）、便攜式產品鋰電池能量包、支持快充快放的移動電源充電寶等。

現在外面很多充電寶都是千篇一律的四個電量指示燈和一個喚醒按鍵，顯示的信息不全，電量指示顯示得也不準。所以我們設計了一款帶屏幕的充電寶。在屏幕上能精確的顯示充電寶的電量、充電狀態、輸出電壓、輸入電流等信息。這樣的設計可以提供更直觀、方便的使用體驗。并且我們開源這款充電寶，讓各位電子愛好者能DIY出符合自己個性的充電寶。

方案綜述

本項目以CW32F003F4P7為核心，配合英集芯的充電管理芯IP5389，設計了一個完整的移動電源系統，具有彩屏顯示充放電的電壓、電流、功率等狀態，具有過溫保護、超溫自動降額、過流、過壓等完善保護措施。支持各種協議的快速充電，以及大電流快速放電。支持充電/放電電壓5~22V，最大充放電功率100W（最終充放電指標由充電設備及用電設備的標準而確定）。支持2~6節串聯鋰電池組的快速充放電。

此方案不但適合高端移動電源設計參考，而且對所有便攜式產品鋰電池能量包（BMS）方案的用戶，都有非常直接的幫助作用，可以為用戶節省1~3月的開發時間。

方案優勢：方案基于CW32的20 PIN的MCU設計，具有5V系統、強健抗干擾能力、超低功耗、寬溫度（105度）等特性，相比ST或其他國產方案，價格更有優勢，性能更穩定。CW32 MCU與IP5389的配合，讓方案應用特別靈活多變，特別適合新興的便攜鋰電BMS市場的方案需求。

適合行業：移動電源、戶外電源控制、新能源、大功率智能電動工具電池包、便攜式產品電池包BMS、便攜鋰電BMS市場（新興市場）。特別適合用于要求有快速充放電、兼容各種充放電協議的新興便攜鋰電BMS方案的應用：DC輸入充電（5~20V）、TYPE輸入充電（PD協議，5~20V，MAX 100W），輸出USB、TYPE或普通供電輸出要求（可配合誘騙芯片）。

硬件方案

本方案采用英集芯IP5389作為協議和21700電芯管理芯片，選擇市面上便于采購的公模外殼進行安裝。同時因為體積考慮，將充放電功率限制在了45W及以下。

BOM

軟件編寫

首先我們需要根據本充電寶的功能來確定我們所需要使用到的外設。需要與IP5839通訊來讀取寄存器，將讀取的電壓電流信息以及電池溫度、MCU內部溫度顯示在LCD屏幕上，同時為了降低充電寶的待機功耗，我們還需要在待機時將MCU設置為低功耗模式。

屏幕顯示 spi外設

讀取IP5839的寄存器 I2C

低功耗

讀取電池溫度與MCU溫度 ADC模塊

按鍵喚醒充電寶 GPIO

使用定時器作為系統軟件時基單元。

底層驅動部分

審核編輯：湯梓紅