電池電量檢測芯片

電池電量監測計就是一種自動(dòng)監控電池電量的IC，其向做出系統電源管理決定的處理器報告監控情況。一個(gè)不錯的電池電量監測計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)驗證的電池電量監測計算法。bq2650x 和 bq27x00 均為完整的電池電量監測計，其擁有一個(gè)用于電壓和溫度測量的模數轉換器 (ADC) 以及一個(gè)電流和充電感應 ADC。這些電池電量監測計還擁有一顆運行 TI 電池電量監測計算法的內部微處理器。這些算法將對鋰離子 (Li-ion)電池的自放電、老化、溫度和放電率進(jìn)行補償。該微處理器可以使主機系統處理器不用進(jìn)行沒(méi)完沒(méi)了的計算。

電池電量監測計提供了諸如 電量剩余狀態(tài) 等信息，同時(shí) bq27x00 系統還提供了 剩余運行時(shí)間 信息。主機在任何時(shí)候都可以詢(xún)問(wèn)到這種信息，并由主機來(lái)決定是通過(guò) LED 還是通過(guò)屏幕顯示消息來(lái)通知最終用戶(hù)有關(guān)電池的信息。由于系統處理器只需要一個(gè) 12C 或一個(gè) HDQ 通信驅動(dòng)，因此使用電池電量監測計非常簡(jiǎn)單。

電池組電路描述
圖 1 描述了電池組中的應用電路。根據所使用電池電量監測計 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。一只低阻值感應電阻被安裝在電池的接地端，以使感應電阻兩端的電壓能夠被電池電量監測計的高阻抗 SRP 和 SRN 輸入監控到。流經(jīng)感應電阻的電流有助于我們確定電池的已充電量或已放電量。在選擇感應電阻值時(shí)，設計人員必須考慮到其兩端的電壓不應該超過(guò) 100 mV。太小的電阻值在低電流條件下可能會(huì )帶來(lái)誤差。電路板布局必須確保 SRP 和 SRN 到感應電阻的連接盡可能地靠近感應電阻的各個(gè)端點(diǎn)；即Kelvin 連接測量。

HDQ/SDA 和 SCL 引腳均為開(kāi)漏器件，二者都要求有一個(gè)外部上拉電阻。這種電阻應該位于主機側或主應用側上，以使電池電量監測計的睡眠功能在電池組與便攜式設備的連接斷開(kāi)后能夠被激活。推薦上拉電阻器值為 10 kΩ。

電池組驗證

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

因此，除了電池電量監測計功能以外，電池組可能還包括驗證特性（請參見(jiàn)圖 2）。主機將驗證包含計算循環(huán)冗余碼校驗 (CRC) IC（TI的bq26150）的電池組。這種CRC 基于這種身份驗證以及在 IC 中秘密定義的 CRC 多項式之上。主機還對CRC 進(jìn)行計算，并對各種值進(jìn)行比對，以確定是否成功獲得了驗證。如果沒(méi)有，那么主機將決定是再進(jìn)行一次驗證還是不允許該電池的系統供電。一旦電池通過(guò)驗證，那么 bq26150 將接收到一個(gè)命令，以確保所有通過(guò)數據線(xiàn)的通信在主機和電池電量監測計之間得到傳輸。

就此來(lái)看，主機可以繼續利用電池電量監測計的功能。在斷開(kāi)電池以及重新連接至
電池時(shí)，都必須重復進(jìn)行整個(gè)驗證過(guò)程。