MAX17047：单节Li+电池组的电量计

Maxim Integrated Products, Inc 推出用于单节Li+电池组的电量计MAX17047。MAX17047采用公司最新的ModelGauge™ m3算法，是业内唯一一款避免了传统库仑计算法中突变修正的库仑电量计。与其它库仑计相比，该ModelGauge m3 IC使用的检流电阻更小、外部元件更少，有效节省了空间和成本。该款IC可理想用于单节和多节Li+电池的电量计算，适用于各种便携式应用(包括：无线手机、智能电话、平板电脑、电子书、便携式游戏机、数码相机、金融终端、便携式导航设备以及便携式医疗器械)。

挑战：在提高电池容量监测精度的同时最大程度地降低成本、减小空间
传统的Li+电池电量计安装在电池组内部，需要多个分立元件配合工作。电量计借助库仑计估算电池容量，然而这些库仑计存在一个问题，即无限累积ADC失调误差。为修正累积造成的偏差，需要大而昂贵的检测电阻。此外，电池必须按照一定的规律进入满充、放空或待机状态。

之后的一些改进设计将电量计放置在系统侧，而非电池组内部。尽管这种方法降低了应用成本，但由于仍然需要较大的检流电阻，因此无法大幅缩减电路板面积。

目前的偏差修正算法都无法避免一个问题，即引入了充电状态(SOC)跳变。该问题的产生是由于算法依赖于测量待机状态下的电池电压，然后根据电池的开路电压(OCV)与电池SOC的关系进行修正。

ModelGauge m3技术：精确而经济的Li+电池电量计
ModelGauge m3技术克服了目前电量计算法的限制，将库仑计优异的短期精度及线性度与基于电压算法的优异的长期稳定性结合在一起。

ModelGauge m3消除了库仑计中的失调累积误差，并且其短期精度优于仅采用电压技术的电量计。该算法不间断地进行微小修正，因此不会发生库仑计算法中常见的突变修正。

由于ModelGauge m3算法降低了对电流测量ADC失调误差的敏感度，MAX17047允许使用更小的检流电阻，而不会影响电池SOC估算精度。

MAX17047还可自动补偿老化、温度和放电率，在各种工作条件下以mAh或SOC %为单位准确报告剩余电量或剩余工作时间。器件功耗比竞争产品降低75%，此外还能够适应电池随使用时间而发生的变化，提供电池异常报警。器件提供两种报告电池寿命/健康状况的方法：电量减少和充电次数。

该款IC可精确测量电流、电压和温度。利用辅助输入的比例测量功能，通过外部热敏电阻测量电池组温度。系统微控制器也可将通过其它方式获得的温度信息直接写入IC，由此省去了热敏电阻以及与热敏电阻网络相关的电阻和电容。

MAX17047经过工厂校准，由于无需在终端设备生产线上进行校准，从而有效降低了生产复杂度和成本。

最后，ModelGauge m3 IC可安装在系统侧，而非电池组内部。这就允许系统制造商控制总成本，最大程度地降低供应链的复杂度，最终大幅降低电池组费用。

便携式、电池供电设备受益匪浅
MAX17047具有业内最低的电源电流(25µA，典型值，功耗比竞争产品降低75%)，有助于延长运行/待机时间。除了使用小尺寸检流电阻外，该单节电池电量计仅需要另外一个电阻和三个电容，占用的PCB面积非常小。MAX17047的测量输入和电源输入直接连接至电池组，因此无需独立的稳压器。此外，还可利用外部缓冲器（例如MAX9910）对该款IC进行改造，以适合多节电池串联的电池组应用。

器件的多种监测和报警功能可确保终端设备可靠工作。多功能可编程报警指示器向系统微控制器提供临界电池电压、SOC和温度条件等报警信息。例如，低电池电量条件可用于在电池接近于空电量时采取相应的电源管理动作。由于系统微控制器可以在更长的时间内处于休眠模式，而无需轮询电量计以获取电池状态信息，因此该特性进一步延长了电池寿命。在电池温度异常时，IC可向系统发出报警，有助于保持系统安全、长期工作。最后，MAX17047还可报告电池的插入和拆下，由此管理上电/关断序列。

MAX17047 ModelGauge m3电量计采用10引脚、3mm x 3mm、TDFN无铅封装，通过工业标准2线接口与系统微控制器通信。