德州儀器(TI)日前宣布推出一款功能獨特的“電量監測計”技術,能夠在電池整個壽命周期內以高達99%的精確度計算鋰電池組的剩余電量。新型Impedance Track技術使便攜式醫療設備、工業設備以及筆記本的設計人員和用戶能夠延長電池使用壽命,并始終能了解電池內剩余的可用能量。

TI負責便攜式電源管理的副總裁Dave Heacock指出:“便攜式設備需要持續不斷地正確讀取電池剩余電量,這樣系統才不至于損失數據,也可避免發生更糟糕的情況,能有效防止運行過程中突然斷電。由于當前的電量測量解決方案不能計算電池老化過程中的阻抗,因此而形成的出錯率在幾個月的使用后可能超過50%。阻抗跟蹤使最終用戶與設計人員能夠了解電池的能源潛力,并可在電池整個壽命中高效實現最準確的剩余電量測量。”

將電池電量監測技術推進到更高水平

TI的創新型阻抗跟蹤技術可精確監測阻抗改變或由電池老化、溫度以及循環模式造成的電阻,從而準確預計雙節池組、三節電池組和四節電池組的運行時間。該技術集成在TI基于閃存的 bq20z8x電量監測計芯片組中,在電池組處于靜止狀態時,通過在相應的溫度下關聯電池組的空載電壓和充電狀態可以分析出準確的電荷狀態。

該技術能夠從靜態電壓中明確得出準確的“起始和終止位置”,并從相應的容量差中得出總容量,從而消除了完全充電與放電的必要。對于如心臟起搏器等特定應用或用于電信系統(從不完全放電)中的電池組而言,阻抗跟蹤將確保我們始終能夠實時獲得準確的電量信息。

即插即用的電池設計

阻抗跟蹤依靠動態建模算法得知電池隨著老化、溫度或使用產生了多少衰減,并關聯電池電解槽中陽極/陰極的典型化學屬性,而跟電池屬于何種品牌無關。事實上,阻抗跟蹤允許在同一電池組中混合使用來自不同制造商的電池,這就實現了電源的靈活性與持續性。

目前許多電量監測計集成電路技術均依賴靜態而不可靠的建模技術,要求創建大型數據庫才能測量數百種可用電池參數的具體屬性。而即將獲得專利的阻抗跟蹤技術能夠顯著降低OED及OEM廠商所需的開發與實施設置時間,可保證獲得正確的特性,因為我們再也不需要什么數據庫了。

帶有阻抗跟蹤技術的電量監測計芯片組系列

德州儀器的雙芯片bq20z8x電量監測計通過系統管理總線(SMBus)接口向系統主機控制器報告電量信息。諸如TMS320C55x數字信號處理器等主機控制器管理剩余電池電量的目的在于進一步延長系統的運行時間。bq20z8x芯片組還具備TI的保護模擬前端(AFE)芯片bq29312,并集成了、25mA的線性降壓(LDO)調節器。

阻抗跟蹤最初針對的是多體鋰離子電池組應用,但也能夠支持其他類型的電池化學特性,如鎳氫(NiMH)或鎳鎘(NiCD)。此外,TI還計劃使該技術適用于單體鋰離子供電的應用,如智能電話、數碼相機以及PDA等。

bq20z8x電量監測計芯片組現已開始提供樣片,目前可通過TI及其授權分銷商開始訂購。預計將于2004年第四季度投入量產。該芯片組采用38引腳超薄緊縮小型封裝(TSSOP),而bq29312則采用24引腳TSSOP封裝。批量為千件時,bq20z8x與bq29312的建議零售單價分別為美元與美元。TI還提供二級保護IC bq29400,其采用8引腳DCT封裝,批量為千件時最低單價為美元(以上價格僅供參考)。