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电池电量监测电路设计

电池电量监测电路设计

这是面向单节电池便携式应用的传统电池包方框图。电量监测计位于电池包侧,以连续监测电池工作情况并通过I2C或单线协议将剩余容量或运行时间信息提供给主机。然而,当电池循环寿命终止时,即使电量监测计仍然处于良好状态我们也不得不扔掉电池包。我们被迫购买另一个带电量监测计的电池包,从而增加了最终用户的成本。我们能否将电量监测计置于主机侧以尽量降低成本呢?

传统的电池包电量监测技术是这样一个框架结构的,电量监测的芯片一般来讲是放在电池包里面的,在这张图里面虚线围起来的部分就是电池包,这个电池包一般是有锂电池电芯,也就是这里看到的一个电池电气符号,还有红色方块所代表的电量监测计,这个就是TI的器件所在的位置。还有就是控制MoS管的保护器,这个保护器是在电池过充或者过放的时候动作切换MOS对电池芯进行保护,一般电池包里面还会放一个热敏电阻,用来监测电池包的温度,那么除了左边指的是手机或者平板电脑的系统板,在这块系统板上跟电量计发生关系的主要是电源管理芯片和主机的处理器,主机的处理器通常是通过I2C或者单线的HDQ总线来读取电量计里面的电量信息的。

在这个电量信息得知的情况下,来决定现在有多少时间到电池完全放完,有些用户要做某些事情的时候可以提示用户现在电量是否足够,这是一个传统的解决方案,就是说把电量计放在电池包里面的解决方案,TI在这方面主要的器件有BQ27541、BQ27545这2颗主要的芯片;我们后续还推出了BQ27441,这是比较低成本的方案;我们还有BQ27741,这把电量计和保护器做到一起的一个方案;我们还有BQ28z560,这个也是包电量计和保护器做到一起的一个方案。

系统侧阻抗跟踪电量监测计

电池电量监测电路设计

在这幅示意图中,电量监测计位于主机侧以尽量降低电池包成本。这样,当电池包使用寿命结束时,我们就不必购买电池包中的另一套电子组件。

随着技术的进步,或者说TI的阻抗跟踪技术的推出,现在出现了这样一种运用,把电量监测计放在设备的主板一侧,电池这一侧就只有一个保护器和MOS管,还有热敏电阻,当然还有1个电芯在里面,这样的话有什么好处呢?电池包的成本就大大的降低了,电池包的供应商也比较好找了,因为他把电量计从电池包里面搬到了主机侧,所以这样的方案现在都是可行的,TI同时提供对这2种方案的支持。还有BQ28z550,这个方案是把电量计放在便携设备的系统板上,这样电池包里面就不需要放电量计了,这样就可以降低电池包的成本,使得供应商更容易找到,这种TI的电量计主要有BQ27510、BQ27520,BQ27441也是可以用在这个场合的,还有BQ27425、BQ27421,,等等芯片。

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