電池電量監(jiān)測(cè)電路設(shè)計(jì)

這是面向單節(jié)電池便攜式應(yīng)用的傳統(tǒng)電池包方框圖。電量監(jiān)測(cè)計(jì)位于電池包側(cè)，以連續(xù)監(jiān)測(cè)電池工作情況并通過(guò)I2C或單線協(xié)議將剩余容量或運(yùn)行時(shí)間信息提供給主機(jī)。然而，當(dāng)電池循環(huán)壽命終止時(shí)，即使電量監(jiān)測(cè)計(jì)仍然處于良好狀態(tài)我們也不得不扔掉電池包。我們被迫購(gòu)買另一個(gè)帶電量監(jiān)測(cè)計(jì)的電池包，從而增加了最終用戶的成本。我們能否將電量監(jiān)測(cè)計(jì)置于主機(jī)側(cè)以盡量降低成本呢？

傳統(tǒng)的電池包電量監(jiān)測(cè)技術(shù)是這樣一個(gè)框架結(jié)構(gòu)的，電量監(jiān)測(cè)的芯片一般來(lái)講是放在電池包里面的，在這張圖里面虛線圍起來(lái)的部分就是電池包，這個(gè)電池包一般是有鋰電池電芯，也就是這里看到的一個(gè)電池電氣符號(hào)，還有紅色方塊所代表的電量監(jiān)測(cè)計(jì)，這個(gè)就是TI的器件所在的位置。還有就是控制MoS管的保護(hù)器，這個(gè)保護(hù)器是在電池過(guò)充或者過(guò)放的時(shí)候動(dòng)作切換MOS對(duì)電池芯進(jìn)行保護(hù)，一般電池包里面還會(huì)放一個(gè)熱敏電阻，用來(lái)監(jiān)測(cè)電池包的溫度，那么除了左邊指的是手機(jī)或者平板電腦的系統(tǒng)板，在這塊系統(tǒng)板上跟電量計(jì)發(fā)生關(guān)系的主要是電源管理芯片和主機(jī)的處理器，主機(jī)的處理器通常是通過(guò)I2C或者單線的HDQ總線來(lái)讀取電量計(jì)里面的電量信息的。

在這個(gè)電量信息得知的情況下，來(lái)決定現(xiàn)在有多少時(shí)間到電池完全放完，有些用戶要做某些事情的時(shí)候可以提示用戶現(xiàn)在電量是否足夠，這是一個(gè)傳統(tǒng)的解決方案，就是說(shuō)把電量計(jì)放在電池包里面的解決方案，TI在這方面主要的器件有BQ27541、BQ27545這2顆主要的芯片；我們后續(xù)還推出了BQ27441，這是比較低成本的方案；我們還有BQ27741，這把電量計(jì)和保護(hù)器做到一起的一個(gè)方案；我們還有BQ28z560，這個(gè)也是包電量計(jì)和保護(hù)器做到一起的一個(gè)方案。

系統(tǒng)側(cè)阻抗跟蹤電量監(jiān)測(cè)計(jì)

在這幅示意圖中，電量監(jiān)測(cè)計(jì)位于主機(jī)側(cè)以盡量降低電池包成本。這樣，當(dāng)電池包使用壽命結(jié)束時(shí)，我們就不必購(gòu)買電池包中的另一套電子組件。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，或者說(shuō)TI的阻抗跟蹤技術(shù)的推出，現(xiàn)在出現(xiàn)了這樣一種運(yùn)用，把電量監(jiān)測(cè)計(jì)放在設(shè)備的主板一側(cè)，電池這一側(cè)就只有一個(gè)保護(hù)器和MOS管，還有熱敏電阻，當(dāng)然還有1個(gè)電芯在里面，這樣的話有什么好處呢？電池包的成本就大大的降低了，電池包的供應(yīng)商也比較好找了，因?yàn)樗央娏坑?jì)從電池包里面搬到了主機(jī)側(cè)，所以這樣的方案現(xiàn)在都是可行的，TI同時(shí)提供對(duì)這2種方案的支持。還有BQ28z550，這個(gè)方案是把電量計(jì)放在便攜設(shè)備的系統(tǒng)板上，這樣電池包里面就不需要放電量計(jì)了，這樣就可以降低電池包的成本，使得供應(yīng)商更容易找到，這種TI的電量計(jì)主要有BQ27510、BQ27520，BQ27441也是可以用在這個(gè)場(chǎng)合的，還有BQ27425、BQ27421，，等等芯片。