1　引言

　　電池電壓和電量之間的關(guān)系會隨放電率、溫度和電池老化程度而有所不同。隨著對長運行時間產(chǎn)品的需求不斷增長，系統(tǒng)設(shè)計人員需要一款更為的解決方案。在一個寬范圍的應(yīng)用功率級中，使用電池電量監(jiān)測計IC來測量流入或流出電池的電荷，將得到一種更好的電池電量估算方法。

2　電池電量監(jiān)測計原理

　　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。

　　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。使用電池電量監(jiān)測計非常簡單。

3　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100mV。太小的電阻值在低電流條件下可能會帶來誤差。推薦上拉電阻器值為10kΩ。

4　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。 

 
圖2 具有bq27000和驗證IC的電路
 

　　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。

　　兩節(jié)電池應(yīng)用

　　圖3顯示了具有bq26500的支持兩節(jié)鋰離子電池的典型應(yīng)用電路。電池電量監(jiān)測計的BAT引腳被連接至底部電池的正極，以實現(xiàn)電池組的調(diào)節(jié)電壓測量。

 
圖3 具有bq26500的兩節(jié)電池應(yīng)用 

　　主機需要對電池電量監(jiān)測計測得的電池組調(diào)節(jié)電壓進行解釋，以確定放電結(jié)束閾值和充電終止時間。我們可以按照電池電量監(jiān)測計的那樣利用“電量剩余狀態(tài)”等信息。

5　結(jié)論

　　bq2650x和bq27x00為電池廠商提供了一種簡單的電池電量替代方法。只需通過從電池電量監(jiān)測計的寄存器中讀取數(shù)據(jù)，主機便可以獲得剩余電量值，然后將這一結(jié)果顯示給終用戶。利用電池電量監(jiān)測計，終用戶可以在剩余電量極少的情況下盡可能多地使用電池的所充電量，因為電量估計將會比僅對電池電壓進行測量所獲得的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。電池電量監(jiān)測計可以用于各種結(jié)構(gòu)中，其擁有驗證特性，并允許在許多兩節(jié)電池供電的應(yīng)用中使用。