電池包電量監測電路設計

  這是面向單節電池便攜式應用的傳統電池包電量監測電路設計方框圖。電量監測計位于電池包側,以連續監測電池工作情況并通過I2C或單線協議將剩余容量或運行時間信息提供給主機。然而,當電池循環壽命終止時,即使電量監測計仍然處于良好狀態我們也不得不扔掉電池包。我們被迫購買另一個帶電量監測計的電池包,從而增加了最終用戶的成本。我們能否將電量監測計置于主機側以盡量降低成本呢?

  傳統的電池包電量監測技術是這樣一個框架結構的,電量監測的芯片一般來講是放在電池包里面的,在這張圖里面虛線圍起來的部分就是電池包,這個電池包一般是有鋰電池電芯,也就是這里看到的一個電池電氣符號,還有紅色方塊所代表的電量監測計,這個就是TI的器件所在的位置。還有就是控制MoS管的保護器,這個保護器是在電池過充或者過放的時候動作切換MOS對電池芯進行保護,一般電池包里面還會放一個熱敏電阻,用來監測電池包的溫度,那么除了左邊指的是手機或者平板電腦的系統板,在這塊系統板上跟電量計發生關系的主要是電源管理芯片和主機的處理器,主機的處理器通常是通過I2C或者單線的HDQ總線來讀取電量計里面的電量信息的。

  在這個電量信息得知的情況下,來決定現在有多少時間到電池完全放完,有些用戶要做某些事情的時候可以提示用戶現在電量是否足夠,這是一個傳統的解決方案,就是說把電量計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,這把電量計和保護器做到一起的一個方案;我們還有BQ28z560,這個也是包電量計和保護器做到一起的一個方案。

系統側阻抗跟蹤電量監測計

系統側阻抗跟蹤電量監測計

在這幅示意圖中,電量監測計位于主機側以盡量降低電池包成本。這樣,當電池包使用壽命結束時,我們就不必購買電池包中的另一套電子組件。
隨著技術的進步,或者說TI的阻抗跟蹤技術的推出,現在出現了這樣一種運用,把電量監測計放在設備的主板一側,電池這一側就只有一個保護器和MOS管,還有熱敏電阻,當然還有1個電芯在里面,這樣的話有什么好處呢?電池包的成本就大大的降低了,電池包的供應商也比較好找了,因為他把電量計從電池包里面搬到了主機側,所以這樣的方案現在都是可行的,TI同時提供對這2種方案的支持。還有BQ28z550,這個方案是把電量計放在便攜設備的系統板上,這樣電池包里面就不需要放電量計了,這樣就可以降低電池包的成本,使得供應商更容易找到,這種TI的電量計主要有BQ27510、BQ27520,BQ27441也是可以用在這個場合的,還有BQ27425、BQ27421,,等等芯片。

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