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便携式设备的简化电源监控:来自Maxim的一种新的电池管理IC

2017年4月10日经过罗伯特·凯

有许多集成电路可以帮助您优化电池供电设备的性能。在本文中,我们将介绍MAX17055。

有许多集成电路可以帮助您优化电池供电设备的性能。在本文中,我们将介绍MAX17055。

一个基本的概念电化学电池很简单:当电路连接到电池的导电端子时,存储的化学能量被转换为电能。但细节并不是那么简单,特别是具有可充电电池。

除了在电路操作和充电程序期间,放电期间的内部电阻和电压变化如内部电阻和电压变化之外,可充电电池受益。(我不是所有不同电池化学物质的专家,但某些类型肯定比其他类型更多; Lipo电池是臭名昭着的。)

就该产品的用户而言,电池管理的最基本方面正在估算剩余电荷,无论是完全充电的百分比还是直到屏幕空白的实际时间。如果准确性很重要,并且您使用锂电池,这项任务比您想象的要复杂得多。

两种类型的锂电池放电特性。由德州仪器提供Digi-key.

事实上,放电曲线并不简单。这就是芯片,比如MAX17055.参加进来。该设备被称为“燃油仪”,它与评估油箱状态绝对无关。在这种情况下,“燃料表”是描述估计电池中剩余的电荷量的组件的模拟方式。

算法

MAX17055集成了数字信号处理电路,实现了一种用于估计剩余电池寿命的算法。事实上,Maxim认为这种算法足够特殊,值得命名:它是“ModelGauge m5 EZ”算法。它与设备的硬件一起工作,以产生燃料表的测量精度,马克西姆认为相当令人印象深刻。

如上所述,电池放电是复杂的东西。MAX17055通过算用于细胞老化,温度和放电率的影响来实现高精度。它将其SOC(充电状态)调查结果报告为电池容量的百分比或剩余mAh

另一个有趣的功能是电池时代跟踪器,因为缺乏更好的术语。MAX17055可以提供基于电池的电池年龄的估计

  • 电池的容量减少了多少,
  • 电池的内阻增加了多少,还是
  • 发生了多少充电/放电循环。

(最后一个选项被称为“循环里程表”——同样,我们在这里谈论的确实是电池,而不是汽车)。

电压与库仑

您可以在以下电路图中看到,需要少量外部组件:

您肯定需要的一个组件是感测电阻。优选的值似乎是10mΩ,但芯片与低至1mΩ的值兼容,高达1000mΩ。

MAX17055需要感测电阻的事实告诉您它使用库仑计数器方法。感测电阻允许设备测量电流,该电流被定义为每秒充电。因此,您可以计算总费用整合电流测量值,您可以根据从电池移动到电路的总电量来估计电池的状态。

您还可以通过测量其电压来监控电池。基于电压和基于电流的方法都具有缺点。除库仑计数器之外,MAX17055还具有基于电压的燃料表,并且ModelGauge M5 EZ算法在生成SOC估计时包括来自两个传感器的数据。Maxim声称MAX17055可以提供“世界上最好的”-i.e。,库仑计数和电压监测的好处,没有它们各自的限制。

不需要定制

MAX17055的适应性似乎让我印象深刻。有许多不同的锂电池,当然它们的确切放电特性是不同的。Maxim的m5 EZ算法通常能够产生准确的SOC估计,即使当设计师不试图根据电池的特殊性定制芯片的操作。

这种功能对像我这样的人很有吸引力,因为我不想担心特定电池如何从满到空的细节。然而,如果m5 EZ算法不喜欢你的电池,或如果你真的需要最大化的准确性,MAX17055确实允许定制。


在先进的电池管理领域,你有过什么激动人心的尝试吗?请随时留下评论,告诉我们你学到了什么。