產(chǎn)品特性:
- 采用公司最新的ModelGauge™ m3算法
- 允許使用更小的檢流電阻
- 自動補償老化、溫度和放電率
- 業(yè)內(nèi)最低的電源電流
應(yīng)用范圍:
- 各種便攜式應(yīng)用
Maxim Integrated Products, Inc 推出用于單節(jié)Li+電池組的電量計MAX17047。MAX17047采用公司最新的ModelGauge™ m3算法,是業(yè)內(nèi)唯一一款避免了傳統(tǒng)庫侖計算法中突變修正的庫侖電量計。與其它庫侖計相比,該ModelGauge m3 IC使用的檢流電阻更小、外部元件更少,有效節(jié)省了空間和成本。該款I(lǐng)C可理想用于單節(jié)和多節(jié)Li+電池的電量計算,適用于各種便攜式應(yīng)用(包括:無線手機、智能電話、平板電腦、電子書、便攜式游戲機、數(shù)碼相機、金融終端、便攜式導(dǎo)航設(shè)備以及便攜式醫(yī)療器械)。
挑戰(zhàn):在提高電池容量監(jiān)測精度的同時最大程度地降低成本、減小空間
傳統(tǒng)的Li+電池電量計安裝在電池組內(nèi)部,需要多個分立元件配合工作。電量計借助庫侖計估算電池容量,然而這些庫侖計存在一個問題,即無限累積ADC失調(diào)誤差。為修正累積造成的偏差,需要大而昂貴的檢測電阻。此外,電池必須按照一定的規(guī)律進入滿充、放空或待機狀態(tài)。
之后的一些改進設(shè)計將電量計放置在系統(tǒng)側(cè),而非電池組內(nèi)部。盡管這種方法降低了應(yīng)用成本,但由于仍然需要較大的檢流電阻,因此無法大幅縮減電路板面積。
目前的偏差修正算法都無法避免一個問題,即引入了充電狀態(tài)(SOC)跳變。該問題的產(chǎn)生是由于算法依賴于測量待機狀態(tài)下的電池電壓,然后根據(jù)電池的開路電壓(OCV)與電池SOC的關(guān)系進行修正。
ModelGauge m3技術(shù):精確而經(jīng)濟的Li+電池電量計
ModelGauge m3技術(shù)克服了目前電量計算法的限制,將庫侖計優(yōu)異的短期精度及線性度與基于電壓算法的優(yōu)異的長期穩(wěn)定性結(jié)合在一起。ModelGauge m3消除了庫侖計中的失調(diào)累積誤差,并且其短期精度優(yōu)于僅采用電壓技術(shù)的電量計。該算法不間斷地進行微小修正,因此不會發(fā)生庫侖計算法中常見的突變修正。
由于ModelGauge m3算法降低了對電流測量ADC失調(diào)誤差的敏感度,MAX17047允許使用更小的檢流電阻,而不會影響電池SOC估算精度。
MAX17047還可自動補償老化、溫度和放電率,在各種工作條件下以mAh或SOC %為單位準(zhǔn)確報告剩余電量或剩余工作時間。器件功耗比競爭產(chǎn)品降低75%,此外還能夠適應(yīng)電池隨使用時間而發(fā)生的變化,提供電池異常報警。器件提供兩種報告電池壽命/健康狀況的方法:電量減少和充電次數(shù)。
該款I(lǐng)C可精確測量電流、電壓和溫度。利用輔助輸入的比例測量功能,通過外部熱敏電阻測量電池組溫度。系統(tǒng)微控制器也可將通過其它方式獲得的溫度信息直接寫入IC,由此省去了熱敏電阻以及與熱敏電阻網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的電阻和電容。
MAX17047經(jīng)過工廠校準(zhǔn),由于無需在終端設(shè)備生產(chǎn)線上進行校準(zhǔn),從而有效降低了生產(chǎn)復(fù)雜度和成本。
最后,ModelGauge m3 IC可安裝在系統(tǒng)側(cè),而非電池組內(nèi)部。這就允許系統(tǒng)制造商控制總成本,最大程度地降低供應(yīng)鏈的復(fù)雜度,最終大幅降低電池組費用。
便攜式、電池供電設(shè)備受益匪淺
MAX17047具有業(yè)內(nèi)最低的電源電流(25µA,典型值,功耗比競爭產(chǎn)品降低75%),有助于延長運行/待機時間。除了使用小尺寸檢流電阻外,該單節(jié)電池電量計僅需要另外一個電阻和三個電容,占用的PCB面積非常小。MAX17047的測量輸入和電源輸入直接連接至電池組,因此無需獨立的穩(wěn)壓器。此外,還可利用外部緩沖器(例如MAX9910)對該款I(lǐng)C進行改造,以適合多節(jié)電池串聯(lián)的電池組應(yīng)用。
器件的多種監(jiān)測和報警功能可確保終端設(shè)備可靠工作。多功能可編程報警指示器向系統(tǒng)微控制器提供臨界電池電壓、SOC和溫度條件等報警信息。例如,低電池電量條件可用于在電池接近于空電量時采取相應(yīng)的電源管理動作。由于系統(tǒng)微控制器可以在更長的時間內(nèi)處于休眠模式,而無需輪詢電量計以獲取電池狀態(tài)信息,因此該特性進一步延長了電池壽命。在電池溫度異常時,IC可向系統(tǒng)發(fā)出報警,有助于保持系統(tǒng)安全、長期工作。最后,MAX17047還可報告電池的插入和拆下,由此管理上電/關(guān)斷序列。
MAX17047 ModelGauge m3電量計采用10引腳、3mm x 3mm、TDFN無鉛封裝,通過工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2線接口與系統(tǒng)微控制器通信。