基于SMBus的智能電池系統(tǒng)

摘要:  本文概要地介紹了智能電池系統(tǒng)，并介紹了一種典型芯片——Max1660的電量計(jì)數(shù)及電池保護(hù)等功能，給出了一個(gè)應(yīng)用實(shí)例。

    關(guān)鍵詞:智能電池  電量計(jì)數(shù) SMBus Max1660

    現(xiàn)代社會(huì)對(duì)產(chǎn)品壽命需求和對(duì)產(chǎn)品的性能和功能的要求迅速提高。最新的掌上電腦要求把最多的功能壓到最少的空間中去，這就驅(qū)使電池的設(shè)計(jì)者不得不考慮在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面做顯著的變化。這包括;使用低壓器件，關(guān)掉未在使用的子系統(tǒng)，對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行管理，發(fā)展智能電池和電池管理系統(tǒng)等。

    新的智能電池的設(shè)計(jì)需要各種不同甚至相反的領(lǐng)域的知識(shí)，在某些應(yīng)用中甚至是全新領(lǐng)域的知識(shí)。這些領(lǐng)域包括關(guān)于電池運(yùn)行的電池化學(xué)知識(shí)；關(guān)于系統(tǒng)各零件相互作用的系統(tǒng)工程知識(shí)和使用者怎樣操作一個(gè)特殊設(shè)備的設(shè)計(jì)知識(shí)。因此，一個(gè)規(guī)范或者說(shuō)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)將必不可少，它可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)的可移植性。

     智能電池規(guī)范

     電池的智能化是最近才發(fā)展起來(lái)的，這就使得智能電池的實(shí)現(xiàn)方案多種多樣。因而，一些標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)始出現(xiàn)。這些標(biāo)準(zhǔn)一般是由便攜電腦制造商推動(dòng)的。但在一些單電池系統(tǒng)中，例如在蜂窩式移動(dòng)電話系統(tǒng)中，成本問(wèn)題限制了電池系統(tǒng)一些操作，使智能電池標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展復(fù)雜化了。

    一線接口 電池包與系統(tǒng)的通訊是一個(gè)很重要的需要考慮的因素。這個(gè)接口要有盡可能少的信號(hào)線以減少電池包的連線數(shù)。因而，許多單電池系統(tǒng)采用一線接口（1-wire）,例如，蜂窩移動(dòng)電話。在1-wire接口中，0或1取決于信號(hào)線上0的有效周期。這種類型的接口提供了一個(gè)異步連接。當(dāng)前有三種不同的一線接口(1-Wire)，它們之間只有輕微的差別。由于其內(nèi)在特點(diǎn)，一線接口的傳輸速率很慢。在低成本系統(tǒng)中，這樣的速率是可接受的，因?yàn)橹挥袠O少的信息需要傳遞給主機(jī)。但在多電池系統(tǒng)中，就有更多的信息需要傳遞給主機(jī)，這是就要求有更快的接口速度了。

SMBus接口 1996年，Intel（聯(lián)合其它公司）推出了一個(gè)由PC-I2C變異而來(lái)的系統(tǒng)管理總線(SMBus)。它與I2C總線一樣有兩根通訊線，但是加入了低電平選擇并且對(duì)器件對(duì)總線的控制實(shí)踐做了嚴(yán)格規(guī)定。作為系統(tǒng)管理總線(SMBus)發(fā)展的一部分，Intel與其合作伙伴創(chuàng)建了智能電池標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)規(guī)范在SMBus接口頂層增加了一個(gè)協(xié)議，定義了一系列的命令以用于電池包、電池充電器、電池選擇器和主機(jī)之間的通訊。而這些命令和協(xié)議并非必需的，可以選用。

    基于MAX1660的智能電池應(yīng)用實(shí)例：

    MAX1660 是美信公司生產(chǎn)的一種能夠精確測(cè)量流入充電和流出放電系統(tǒng)電池組的電量計(jì)數(shù)芯片，它能將電池電量存入內(nèi)部?jī)蓚�(gè)獨(dú)立的32 位充電和放電計(jì)數(shù)器。它通過(guò)強(qiáng)大的數(shù)字比較功能，判斷當(dāng)充電或放電計(jì)數(shù)器達(dá)到主機(jī)設(shè)定值時(shí)，中斷主CPU，來(lái)完成主機(jī)設(shè)定得功能。該器件也可以在電流方向發(fā)生變化時(shí)通知主機(jī)，并具備保護(hù)電池組短路及過(guò)流的功能。MAX1660 提供一個(gè)兼容于SMBUSTM系統(tǒng)管理總線的二線串行接口來(lái)訪問(wèn)充電放電量計(jì)數(shù)器和內(nèi)部寄存器，同時(shí)也能夠給主機(jī)提供一條可

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