電池電量檢測芯片

電池電量監(jiān)測計就是一種自動監(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告監(jiān)控情況。一個不錯的電池電量監(jiān)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(jiān)測計算法。bq2650x 和 bq27x00 均為完整的電池電量監(jiān)測計，其擁有一個用于電壓和溫度測量的模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 以及一個電流和充電感應(yīng) ADC。這些電池電量監(jiān)測計還擁有一顆運行 TI 電池電量監(jiān)測計算法的內(nèi)部微處理器。這些算法將對鋰離子 (Li-ion)電池的自放電、老化、溫度和放電率進行補償。該微處理器可以使主機系統(tǒng)處理器不用進行沒完沒了的計算。

電池電量監(jiān)測計提供了諸如¡ 電量剩余狀態(tài)¡ 等信息，同時 bq27x00 系統(tǒng)還提供了¡ 剩余運行時間¡ 信息。主機在任何時候都可以詢問到這種信息，并由主機來決定是通過 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 12C 或一個 HDQ 通信驅(qū)動，因此使用電池電量監(jiān)測計非常簡單。

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 IC 的不同，電池組將至少具有三到四個可用外部終端。
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，設(shè)計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)電阻的各個端點；即Kelvin 連接測量。

HDQ/SDA 和 SCL 引腳均為開漏器件，二者都要求有一個外部上拉電阻。這種電阻應(yīng)該位于主機側(cè)或主應(yīng)用側(cè)上，以使電池電量監(jiān)測計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電路。

因此，除了電池電量監(jiān)測計功能以外，電池組可能還包括驗證特性（請參見圖 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 進行計算，并對各種值進行比對，以確定是否成功獲得了驗證。如果沒有，那么主機將決定是再進行一次驗證還是不允許該電池的系統(tǒng)供電。一旦電池通過驗證，那么 bq26150 將接收到一個命令，以確保所有通過數(shù)據(jù)線的通信在主機和電池電量監(jiān)測計之間得到傳輸。

就此來看，主機可以繼續(xù)利用電池電量監(jiān)測計的功能。在斷開電池以及重新連接至
電池時，都必須重復(fù)進行整個驗證過程。