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德州儀器(TI)日前宣布推出一款功能獨(dú)特的“電量監(jiān)測(cè)計(jì)”技術(shù),能夠在電池整個(gè)壽命周期內(nèi)以高達(dá)99%的精確度計(jì)算鋰電池組的剩余電量。新型Impedance Track技術(shù)使便攜式醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)設(shè)備以及筆記本的設(shè)計(jì)人員和用戶能夠延長(zhǎng)電池使用壽命,并始終能了解電池內(nèi)剩余的可用能量。
TI負(fù)責(zé)便攜式電源管理的副總裁Dave Heacock指出:“便攜式設(shè)備需要持續(xù)不斷地正確讀取電池剩余電量,這樣系統(tǒng)才不至于損失數(shù)據(jù),也可避免發(fā)生更糟糕的情況,能有效防止運(yùn)行過程中突然斷電。由于當(dāng)前的電量測(cè)量解決方案不能計(jì)算電池老化過程中的阻抗,因此而形成的出錯(cuò)率在幾個(gè)月的使用后可能超過50%。阻抗跟蹤使最終用戶與設(shè)計(jì)人員能夠了解電池的能源潛力,并可在電池整個(gè)壽命中高效實(shí)現(xiàn)最準(zhǔn)確的剩余電量測(cè)量。”
將電池電量監(jiān)測(cè)技術(shù)推進(jìn)到更高水平
TI的創(chuàng)新型阻抗跟蹤技術(shù)可精確監(jiān)測(cè)阻抗改變或由電池老化、溫度以及循環(huán)模式造成的電阻,從而準(zhǔn)確預(yù)計(jì)雙節(jié)池組、三節(jié)電池組和四節(jié)電池組的運(yùn)行時(shí)間。該技術(shù)集成在TI基于閃存的 bq20z8x電量監(jiān)測(cè)計(jì)芯片組中,在電池組處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),通過在相應(yīng)的溫度下關(guān)聯(lián)電池組的空載電壓和充電狀態(tài)可以分析出準(zhǔn)確的電荷狀態(tài)。
該技術(shù)能夠從靜態(tài)電壓中明確得出準(zhǔn)確的“起始和終止位置”,并從相應(yīng)的容量差中得出總?cè)萘?從而消除了完全充電與放電的必要。對(duì)于如心臟起搏器等特定應(yīng)用或用于電信系統(tǒng)(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?qū)崟r(shí)獲得準(zhǔn)確的電量信息。
即插即用的電池設(shè)計(jì)
阻抗跟蹤依靠動(dòng)態(tài)建模算法得知電池隨著老化、溫度或使用產(chǎn)生了多少衰減,并關(guān)聯(lián)電池電解槽中陽(yáng)極/陰極的典型化學(xué)屬性,而跟電池屬于何種品牌無關(guān)。事實(shí)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(shí)現(xiàn)了電源的靈活性與持續(xù)性。
目前許多電量監(jiān)測(cè)計(jì)集成電路技術(shù)均依賴靜態(tài)而不可靠的建模技術(shù),要求創(chuàng)建大型數(shù)據(jù)庫(kù)才能測(cè)量數(shù)百種可用電池參數(shù)的具體屬性。而即將獲得專利的阻抗跟蹤技術(shù)能夠顯著降低OED及OEM廠商所需的開發(fā)與實(shí)施設(shè)置時(shí)間,可保證獲得正確的特性,因?yàn)槲覀冊(cè)僖膊恍枰裁磾?shù)據(jù)庫(kù)了。
帶有阻抗跟蹤技術(shù)的電量監(jiān)測(cè)計(jì)芯片組系列
德州儀器的雙芯片bq20z8x電量監(jiān)測(cè)計(jì)通過系統(tǒng)管理總線(SMBus)接口向系統(tǒng)主機(jī)控制器報(bào)告電量信息。諸如TMS320C55x數(shù)字信號(hào)處理器等主機(jī)控制器管理剩余電池電量的目的在于進(jìn)一步延長(zhǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間。bq20z8x芯片組還具備TI的保護(hù)模擬前端(AFE)芯片bq29312,并集成了、25mA的線性降壓(LDO)調(diào)節(jié)器。
阻抗跟蹤最初針對(duì)的是多體鋰離子電池組應(yīng)用,但也能夠支持其他類型的電池化學(xué)特性,如鎳氫(NiMH)或鎳鎘(NiCD)。此外,TI還計(jì)劃使該技術(shù)適用于單體鋰離子供電的應(yīng)用,如智能電話、數(shù)碼相機(jī)以及PDA等。
bq20z8x電量監(jiān)測(cè)計(jì)芯片組現(xiàn)已開始提供樣片,目前可通過TI及其授權(quán)分銷商開始訂購(gòu)。預(yù)計(jì)將于2004年第四季度投入量產(chǎn)。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(shí),bq20z8x與bq29312的建議零售單價(jià)分別為美元與美元。TI還提供二級(jí)保護(hù)IC bq29400,其采用8引腳DCT封裝,批量為千件時(shí)最低單價(jià)為美元(以上價(jià)格僅供參考)。
