專(zhuān)為嵌入式系統設計的高安全性鋰電池管理IC

電動(dòng)工具與電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)正逐漸從既有的鉛酸電池向更輕巧、容量更大的鋰電池方向傾斜。為了在這些新興的嵌入式系統中提供安全的鋰電池方案，凹凸科技(O2Micro)宣布已開(kāi)發(fā)出適用于5~13節鋰電池應用的智能型電池管理技術(shù)。

與手機或筆電使用的小型鋰電池不同，在工業(yè)、運輸領(lǐng)域，需要的鋰電池也許不須具備精確至每1%剩余電池容量都要計算出的能力，但卻必須擁有更高的安全性──這是由于在這類(lèi)應用中通常需要串連多顆電池──在高電壓條件下，要確保每個(gè)電池都處在平衡與安全狀態(tài)，是電池管理組件的最大挑戰。

“鋰電池的應用日廣，手機的單節鋰電池與筆電的4節鋰電池是應用主力，但在5節以上的應用，目前仍是尚待開(kāi)墾的新興領(lǐng)域，”凹凸科技工程部副總裁高漢榮說(shuō)。為此，該公司針對5~13節電池應用推出了OZ890系列單芯片智能型電池管理芯片──主要瞄準了電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車(chē)甚至大型電動(dòng)車(chē)/油電池合動(dòng)力車(chē)等迄今仍以鉛酸電池為主要應用的領(lǐng)域。

“對電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)車(chē)應用來(lái)說(shuō)，傳統的鉛酸電池太大太笨重了，”高漢榮說(shuō)。而新組件將協(xié)助運輸工具更快采用可縮小體積并減少污染的鋰電池。例如，在需要多達200節電池的應用中，采用可支持13節電池、最多16組堆棧連接的管理IC，便可達到208節的大型電池設計，但體積卻大幅縮小。

為確保鋰電池的安全與穩定性，凹凸電子開(kāi)發(fā)了BDC (bleeding on demand)技術(shù)，它能隨時(shí)監控每顆電池的電壓，舉例來(lái)說(shuō)，它可每0.5秒掃描一次所有電池的電壓，工程師可自行設定如20mV或40mV的閾值，當單一電池電壓高或低于這個(gè)設定閾值時(shí)，便對它充電或放電，使所有電池永遠保持在均衡狀態(tài)。

此外，電池的‘正常╱異?！癄顟B(tài)是由硬件邏輯狀態(tài)機獨立判定的，避免了由軟件缺陷或程序錯誤引起的誤判。該芯片同時(shí)整合了可自校準的ADC，可實(shí)現對外部物理量的精確測量，可支持LiCoO2、LiMn2O4、LiFePO4類(lèi)型的鋰離子電池，在滿(mǎn)載模式下功耗1.5mA；睡眠模式下功耗50uA；休眠模式下功耗則25uA。

這一系列組件都具備過(guò)充、過(guò)溫、過(guò)放電、過(guò)流、短路、低溫保護功能，透過(guò)迅訊端口與微控制器協(xié)作，達到軟硬件雙重保護。在極端異常條件下，該組件將啟動(dòng)永久失效保護功能，以終止電池的使用。永久失效保護包今了過(guò)充永久失效、電池不均衡永久失效，以及過(guò)放電永久失效。