随着便携式设备的日益普及,锂离子(Li-ion)电池已经无处不在。然而,这些电池具有严格的安全要求,通常需要带有集成保护器的电池组。
锂离子电池的特性通常也保证电池电量计在各种操作和环境条件下准确报告充电状态(SOC)。根据应用类型,系统可能设计有主机侧电量计(图1)或电池组侧电量计(图2)。主机侧电量计驻留在主机系统上并连接到应用处理器,而电池组侧电量计驻留在电池组上并连接到锂离子电池。
图1.主机端电量计实现。
当电池组可更换且较低的SOC精度对于应用来说是可以接受的时,主机侧电量计非常有用。然而,越来越多的设备被设计成带有固定电池,没有选择更换它们。在这些情况下,出于下述技术原因或物流原因,包装侧电量计可能适用。例如,多个电池组制造商可能使用多个电池来保证供应,因为每个电池都可以在电池组侧电量计内携带其电池参数。
图2.包装侧电量计实现。
在电池组侧方法中,电池靠近电量计具有许多独特的优势:
电量计、电池保护器甚至身份验证都可以集成到一个微型解决方案中。
它通过消除电压和电流测量的连接器电阻的影响来提高 SOC 报告的准确性。
电量计通常包括一个芯片温度传感器,用于监控电池(如果靠近IC)以及保护FET,并且可以消除对电池温度的单独传感器的需求。或者,电量计也可以使用热敏电阻测量更远的电池的温度。
电池连接器可以做得更小,因为需要路由到主机侧的连接和测量更少。
带集成保护器和 SHA-256 认证的电量计
Maxim的MAX17301/11电量计具有保护器和SHA-256认证(图3)是简化电池组侧电量计实现的解决方案示例。该 IC 将 2 级保护器和 SHA-256 认证集成到业界最精确的电池电量计中。MAX17301/11具有以下特性,可用于电池组侧的电量计:
ModelGauge m5 算法将库仑计数器的短期精度和线性度与基于电压的电量计的长期稳定性相结合,提供行业领先的电量计精度
SHA-256认证,防止使用不安全的假冒电池
自动补偿电池老化、温度和放电速率,在各种工作条件下具有精确的 SOC
电子序列化,实现电池组的可追溯性
图3.MAX17301/11功能框图
因此,对于下一个基于锂离子电池的设计,请考虑采用电池组侧电量计实现。
审核编辑:郭婷
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