采用Maxim MAX17201實(shí)現(xiàn)單節(jié)電池組電池電量計(jì)設(shè)計(jì)

Maxim Integrated Products的MAX17201現(xiàn)在可以更輕松，更安全地在便攜式設(shè)備中實(shí)現(xiàn)單節(jié)電池組電池電量計(jì)。 MAX17201是一款超低功耗（消耗9μA靜態(tài)電流，工作模式僅為18μA），單節(jié)獨(dú)立式電量計(jì)IC，可實(shí)現(xiàn)Maxim ModelGauge?m5算法，無(wú)需主機(jī)交互配置。這一特性使MAX17201成為單節(jié)電池組電量計(jì)的絕佳選擇。

圖1：Maxim的ModelGauge?m5安全獨(dú)立電源電量計(jì)不需要電池定制。

MAX17201操作概述

由于電池電壓隨溫度和負(fù)載而變化，因此電量計(jì)可能很難，而庫(kù)侖計(jì)數(shù)需要精密補(bǔ)償以消除偏移累積誤差。 MAX17201提供精確的電流，電壓和溫度測(cè)量。使用內(nèi)部溫度測(cè)量來(lái)測(cè)量電池組的溫度，并且通過(guò)輔助輸入上的比率測(cè)量來(lái)支持最多兩個(gè)外部熱敏電阻。先進(jìn)的ModelGauge m5算法將這些原始測(cè)量值轉(zhuǎn)換為準(zhǔn)確的充電狀態(tài)（SOC），絕對(duì)容量（mAh），空載時(shí)間和充滿時(shí)間（充電時(shí)）;所有這些都改善了主機(jī)設(shè)備的用戶(hù)體驗(yàn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了最大的運(yùn)行時(shí)間。此外，MAX17201還提供電壓，溫度，電流和SOC的可編程報(bào)警功能。 2線I 2 C接口提供對(duì)此數(shù)據(jù)和控制寄存器的訪問(wèn)。

此外，ModelGauge m5算法可自動(dòng)補(bǔ)償電池老化，溫度和放電速率，以及在各種工作條件下提供精確的mAh mAh或百分比。該算法將庫(kù)侖計(jì)的短期精度和線性與基于電壓的電量計(jì)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性相結(jié)合，并結(jié)合溫度補(bǔ)償，以提供高精度的電量計(jì)數(shù)據(jù)。此外，該算法不會(huì)遭受通常在庫(kù)侖計(jì)數(shù)器算法中發(fā)生的突然校正，因?yàn)槲⑿〉倪B續(xù)校正會(huì)隨著時(shí)間的推移而分布。

精確的壽命終止計(jì)算

電池包裝通常需要每隔幾年更換一次 - 當(dāng)電池老化時(shí)，它們的特性會(huì)隨著時(shí)間而變化，不再提供足夠的運(yùn)行時(shí)間。隨著電池老化，電池接近空，電量計(jì)誤差總是收斂到0％。當(dāng)電池接近這個(gè)關(guān)鍵區(qū)域時(shí)，ModelGauge m5算法會(huì)調(diào)用一種特殊的糾錯(cuò)機(jī)制來(lái)消除任何錯(cuò)誤。該算法檢測(cè)電池容量的最小變化，以更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)電池在容量快速降級(jí)之前將持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間。 MAX17201可準(zhǔn)確估算出空載時(shí)間和完整時(shí)間，Cycle +?年齡預(yù)測(cè)，以及報(bào)告電池壽命的三種方法：容量減少，電池電阻增加和循環(huán)里程表。該年齡預(yù)測(cè)使系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員能夠調(diào)整充電器參數(shù)以延長(zhǎng)電池壽命，或計(jì)劃及時(shí)更換電池。

設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)

為了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)過(guò)程，ModelGauge m5 EZ配置消除了大量電池類(lèi)型的時(shí)間和資源消耗特性和校準(zhǔn)過(guò)程。無(wú)需重置設(shè)備以正確跟蹤電池使用情況，因?yàn)樗梢栽跊](méi)有電池進(jìn)入完全，空閑或放松狀態(tài)的情況下獲知容量。這使得MAX17201的項(xiàng)目更快地進(jìn)入市場(chǎng)。

設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)MAX17201 ModelGauge?系列電源管理，電量計(jì)評(píng)估板（圖2）了解更多有關(guān)IC如何工作以及是否適合其應(yīng)用的信息。 MAX17201G評(píng)估板是完全安裝并經(jīng)過(guò)測(cè)試的表面貼裝PCB，用于評(píng)估獨(dú)立的ModelGauge m5封裝側(cè)電量計(jì)IC，適用于手持式和便攜式設(shè)備中的鋰離子電池。評(píng)估板包括Maxim DS91230 + USB接口，IC評(píng)估板和RJ-11連接電纜?；赪indows?的圖形用戶(hù)界面（GUI）軟件（需要Windows 7或更高版本的操作系統(tǒng)）可與評(píng)估套件一起使用，可從Maxim網(wǎng)站下載。

圖2：Maxim的MAX17201 ModelGauge系列電源管理，電量計(jì)評(píng)估板

高級(jí)安全性

MAX17201的另一個(gè)附加功能是增強(qiáng)安全性，防止創(chuàng)建假冒產(chǎn)品。為防止電池組克隆，IC將SHA-256身份驗(yàn)證與160位密鑰集成在一起。每個(gè)IC還包含一個(gè)64位唯一標(biāo)識(shí)號(hào)（ROM ID）。因此，如果電池組安全性是應(yīng)用所需的，那么該設(shè)備可以很好地滿足要求。

應(yīng)用

MAX17201非常適用于任何可充電電池供電的設(shè)備?？纱┐髟O(shè)備，無(wú)人機(jī)，平板電腦，智能手機(jī)，便攜式游戲機(jī)，電子閱讀器，數(shù)字靜態(tài)和攝像機(jī)，掌上電腦和終端，便攜式醫(yī)療設(shè)備，手持無(wú)線電和其他物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。