電池電量檢測芯片

電池電量監(jiān)測計(jì)就是一種自動(dòng)監(jiān)控電池電量的IC，其向做出系統(tǒng)電源管理決定的處理器報(bào)告監(jiān)控情況。一個(gè)不錯(cuò)的電池電量監(jiān)測計(jì)至少需要一些測量電池電壓、電池組溫度和電流的方法、一顆微處理器、以及一種業(yè)經(jīng)驗(yàn)證的電池電量監(jiān)測計(jì)算法。bq2650x 和 bq27x00 均為完整的電池電量監(jiān)測計(jì)，其擁有一個(gè)用于電壓和溫度測量的模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 以及一個(gè)電流和充電感應(yīng) ADC。這些電池電量監(jiān)測計(jì)還擁有一顆運(yùn)行 TI 電池電量監(jiān)測計(jì)算法的內(nèi)部微處理器。這些算法將對(duì)鋰離子 (Li-ion)電池的自放電、老化、溫度和放電率進(jìn)行補(bǔ)償。該微處理器可以使主機(jī)系統(tǒng)處理器不用進(jìn)行沒完沒了的計(jì)算。

電池電量監(jiān)測計(jì)提供了諸如¡ 電量剩余狀態(tài)¡ 等信息，同時(shí) bq27x00 系統(tǒng)還提供了¡ 剩余運(yùn)行時(shí)間¡ 信息。主機(jī)在任何時(shí)候都可以詢問到這種信息，并由主機(jī)來決定是通過 LED 還是通過屏幕顯示消息來通知最終用戶有關(guān)電池的信息。由于系統(tǒng)處理器只需要一個(gè) 12C 或一個(gè) HDQ 通信驅(qū)動(dòng)，因此使用電池電量監(jiān)測計(jì)非常簡單。

電池組電路描述
圖 1 描述了電池組中的應(yīng)用電路。根據(jù)所使用電池電量監(jiān)測計(jì) IC 的不同，電池組將至少具有三到四個(gè)可用外部終端。
圖 1 典型的應(yīng)用電路

VCC 和 BAT 引腳將接入電池電壓，用于 IC 功率和電池電壓的測量。一只低阻值感應(yīng)電阻被安裝在電池的接地端，以使感應(yīng)電阻兩端的電壓能夠被電池電量監(jiān)測計(jì)的高阻抗 SRP 和 SRN 輸入監(jiān)控到。流經(jīng)感應(yīng)電阻的電流有助于我們確定電池的已充電量或已放電量。在選擇感應(yīng)電阻值時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須考慮到其兩端的電壓不應(yīng)該超過 100 mV。太小的電阻值在低電流條件下可能會(huì)帶來誤差。電路板布局必須確保 SRP 和 SRN 到感應(yīng)電阻的連接盡可能地靠近感應(yīng)電阻的各個(gè)端點(diǎn)；即Kelvin 連接測量。

HDQ/SDA 和 SCL 引腳均為開漏器件，二者都要求有一個(gè)外部上拉電阻。這種電阻應(yīng)該位于主機(jī)側(cè)或主應(yīng)用側(cè)上，以使電池電量監(jiān)測計(jì)的睡眠功能在電池組與便攜式設(shè)備的連接斷開后能夠被激活。推薦上拉電阻器值為 10 kΩ。

電池組驗(yàn)證

便攜式設(shè)備的可充電電池必須在設(shè)備壽命結(jié)束之前得到更換。這就給那些提供便宜的替代電池的廠商打開了一個(gè)巨大的市場，而這些電池可能并沒有原始設(shè)備制造商要求的安全和保護(hù)電路。

因此，除了電池電量監(jiān)測計(jì)功能以外，電池組可能還包括驗(yàn)證特性（請(qǐng)參見圖 2）。主機(jī)將驗(yàn)證包含計(jì)算循環(huán)冗余碼校驗(yàn) (CRC) IC（TI的bq26150）的電池組。這種CRC 基于這種身份驗(yàn)證以及在 IC 中秘密定義的 CRC 多項(xiàng)式之上。主機(jī)還對(duì)CRC 進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)各種值進(jìn)行比對(duì)，以確定是否成功獲得了驗(yàn)證。如果沒有，那么主機(jī)將決定是再進(jìn)行一次驗(yàn)證還是不允許該電池的系統(tǒng)供電。一旦電池通過驗(yàn)證，那么 bq26150 將接收到一個(gè)命令，以確保所有通過數(shù)據(jù)線的通信在主機(jī)和電池電量監(jiān)測計(jì)之間得到傳輸。

就此來看，主機(jī)可以繼續(xù)利用電池電量監(jiān)測計(jì)的功能。在斷開電池以及重新連接至
電池時(shí)，都必須重復(fù)進(jìn)行整個(gè)驗(yàn)證過程。