正確選擇與應用好便攜式電子設備中電池技術

3.12 電池組電路描述

圖4(a)為可選用具有鑒定功能IC的典型的電池組應用電路。根據(jù)所使用電量檢測計IC的不同，電池組至少需要有三到四個外部終端。

VCC及BAT引腳會連到電池電壓，以便供電及測量電池電壓。電池接地端連接了一個電阻值較小的檢測電阻器，讓電量檢測計的高阻抗SRP及SRN輸入端能夠監(jiān)控感測電阻兩端的電壓。通過流經(jīng)檢測電阻器的電流可用來判斷電池充入或釋放的電量。設計人員選擇檢測電阻值時必須考慮電阻兩端的電壓不能超過100mV，過低的電阻值可能會在電流較小時產(chǎn)生誤差。電路板布局必須確保從SRP及SRN到檢測電阻器的連接要盡可能靠近感測電阻端；換言之，它們應該是采用Kelvin連線。

HDQ引腳需要外部上拉電阻器，該電阻應位于主機或主應用端，這樣電量檢測計才能在電池組與便攜式設備連接斷開時啟用睡眠功能。建議上拉電阻值選用10kΩ。

3.13 電池組鑒定

價格低廉的偽冒電池的問題日益嚴重，這些電池可能不包含OEM廠商要求的安全保護電路。所以，真品電池組可包含圖4(a)所示的鑒定電路。當要鑒定電池時，主機向含有IC(bq26150，作用是循環(huán)冗余校驗(CRC))的電池組發(fā)出一個詢問值(challenge)，電池組所含的CRC會根據(jù)這個詢問值和，IC中內(nèi)建的CRC多項式計算這個CRC值。CRC是基于主機的查詢命令與IC中秘密定義的CRC多項式完成的，主機也會進行CRC值計算井與電池組的計算結果比較以確定鑒定是否成功。

一旦電池通過鑒定，bq26150則會發(fā)出指令以確保主機與電量檢測計之間的資料線路通訊正常。當電池連接中斷或重新連接時，整個鑒定過程將重復一次。

3.14 雙電池應用

圖4(b)為使用bq26500支持雙體鋰離子電池的典型應用電路。為了支持多顆電池，此電路增加一個可調(diào)穩(wěn)壓器。電量檢測計的BAT引腳與最下面一節(jié)電池的負極相連，以完成可變電池組電壓的測量。

主機要能夠讀懂電量檢測計測量的可變電池組電壓，以確定放電結束閾值以及充電終止閾值。至於電量剩余狀態(tài)(Remaining Stateof Capacity)等，則不需要解讀就能直接使用。

上述bq2650x及bq27x00等電量檢測計提供電池制造商一個簡單易用的選擇方案，該方案L[僅僅測量電池電壓要精確很多，這些電量檢測計可用於各種電池架構，并可支持電池鑒定及雙電池應用。

3.2 電量檢測算法應用舉例之二，能適用于各種通用電量計的新型IC。

當今不少制造廠商可提供種類豐富的電量計IC，用戶可從中選取合適的功能器件，以優(yōu)化產(chǎn)品的性價比。利用電量計貯測量的電池參數(shù)，這種分離式架構允許用戶在主機內(nèi)定制電量計量算法．從而省去電池組內(nèi)嵌處理器的成本。值此以Dallase semicconductor公司名為例的DS2762芯片作典型分析。一新型分離式電量計IC，其結構見圖5(a)所示。

DS2762應用特征 DS2762是一款單節(jié)鋰電池電量計與保護電路，集成于一片微小的2.46mm× 2.74mm倒裝片封裝。由于內(nèi)部集成了用于電量檢測的高精密電阻，該款器件非常節(jié)省空間。它所具有的小尺寸和無可比擬的高集成度，對于移動電話電池組及其它類似的手持產(chǎn)品，如PDA等，都非常理想。集成的保護電路連續(xù)地監(jiān)視電池的過壓、欠壓和過流故障(充電或放電期間)。不同于獨立的保護IC，DS2762允許主處理器監(jiān)視/控制保護FET的導通狀態(tài)，這樣，可以通過DS2762的保護電路實現(xiàn)系統(tǒng)電源控制。DS2762也可以充電一個已深度消耗的電池，當電池電壓不足3V時，提供一條限制電流的恢復充電路徑。圖5(b)為由DS2762芯片構成所的完整的鋰電池組設計。

DS2762能夠精確監(jiān)視電池電流、電壓和溫度，其動態(tài)范圍與分辨率滿足任何通行的移動通信產(chǎn)品的測試標準。測得的電流對內(nèi)部產(chǎn)生的時基進行積分，實現(xiàn)電量計量。通過實時、連續(xù)的自動失調(diào)糾正，電量計量的精度得以提高。內(nèi)置的檢測電阻消除了因制造工藝和溫度而造成的電阻變化，進一步提高了電量計的精度。重要數(shù)據(jù)保存于32字節(jié)、可加鎖的EEPROM；16字節(jié)的SRAM用于保存動態(tài)數(shù)據(jù)。與DS2762的所有通信均通過1-Wire、多節(jié)點通信接口進行，最大限度減少了電池組與主機的連線。其主要特征為；單節(jié)鋰電池保護器；高精度電流(電量計量)、電壓和溫度測量；可選的集成25mΩ檢測電阻，每個DS2762經(jīng)過單獨微調(diào)；0V電池恢復充電；32字節(jié)可加鎖EEPROM，16字節(jié)SRAM，64位ROM；1-Wire，多節(jié)點，數(shù)字通信接口；支持多電池組電源管理，并通過保護FET實現(xiàn)系統(tǒng)電源控制；休眠模式下電源電流僅2μA(最大)；工作模式下電源電流為90μA (最大)；2.46mm×2.74mm倒裝片封裝或16引腳下SSOP封裝，兩者均可選擇帶或不帶檢測電阻；復具有備有*估板。

4、結論

應用好便攜式電子設備的電池技術是選擇鋰離子電池和鋰聚合物電池及其充電器的基礎。至于如何正確選擇，還必須視便攜式電子設備的具體要求而定。