智能電池管理系統(tǒng)的最大優(yōu)點之一,，是為系統(tǒng)設計人員提供管理功率的可能性,。使用從智能電池管理系統(tǒng)獲得的信息,，可調(diào)整獲取電池狀態(tài)信息的靈敏度,。例如，如果知道電池沒電了,，就可讓管理系統(tǒng)提供滿負荷充電電流;一旦電池充滿,，則可提高系統(tǒng)靈敏度，以便非常準確地確定充電終止點 (end-of-charge),。
智能電池管理的傳統(tǒng)方法
傳統(tǒng)的智能電池管理方法往往采用分立部件來實現(xiàn)應用,。
通常采用一個模數(shù)轉換器 (ADC) 來將模擬功能轉換成數(shù)字格式,。測量的物理參數(shù)(如電流、電壓和溫度) 被轉換成數(shù)字格式;然后,，經(jīng)微控制器處理后,，根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)做出決定。如果電壓超出規(guī)定范圍或需要維持在規(guī)定范圍內(nèi),，所獲得的信息將被回傳給電池管理系統(tǒng),，以確保便攜設備能正常工作,。
實現(xiàn)這個用途可采用分立 ADC,，其分辨率達 12 位，精度約 1%,。當進行電流或溫度測量時,，也有同樣的處理過程。市面上提供現(xiàn)成的電流和溫度監(jiān)視產(chǎn)品,，可用于向 ADC 輸出正確的電流和溫度測量數(shù)值,，ADC 將輸入的信息轉換后就可提供給電池管理系統(tǒng)作進一步處理。處理后,，作出的數(shù)字格式結論將被轉換成可用于控制某一外界物理參數(shù) (如導通充電電容或?qū)⑾到y(tǒng)切換到備用狀態(tài)) 的模擬格式,。當需要在應用進入睡眠模式前保存其狀態(tài)時，微控制器將在關閉系統(tǒng)前把應用的當前狀態(tài)保存到存儲器中,，當重新喚醒系統(tǒng)時,，保存的狀態(tài)將從存儲器提出，重新加載到應用系統(tǒng)中,，從而使喚醒后的系統(tǒng)從當初退出的地點恢復運行,。
一旦獲得電量信息，應用設備接下來就要根據(jù)某一預設的方案,，決定采取某種必要的措施,。應用作出的決定可能是讓閑置的設備進入睡眠模式以節(jié)省電能;也可能出于應急 (如應用已超出某些預設極限) 而關閉設備;或者，由于系統(tǒng)耗盡了功率,，需要向其提供更多的電能,。最后，應用作出的決定還可能是因系統(tǒng)已被切斷電源,，需將其切換到備用狀態(tài),。通常采用成品微控制器來執(zhí)行決定，然后將作出的決定轉換成模擬格式并輸出到系統(tǒng),。
如果用分立元件來實現(xiàn)智能電池管理系統(tǒng)的各種功能,，視應用的復雜程度不同，可能增添數(shù)個器件,。隨著系統(tǒng)功能的增加,，系統(tǒng)器件數(shù)量增加了,，系統(tǒng)的設計變得越來越復雜。即使如此,，仍然沒有解決系統(tǒng)功能變更或日后可能添加功能的問題,，因而無法讓系統(tǒng)具有可延展性。雖然微控制器集成了某些功能,，如內(nèi)置了完成決定所需的模擬輸入,、ADC 和DAC、時鐘電路和 CPU 核,，但就系統(tǒng)延展性而言,，微控制器不具備支持這一要求所需的可編程性和靈活性。
采用可編程系統(tǒng)芯片 (PSC) 實現(xiàn)智能電池管理
圖 1 FusiON器件架構
解決智能電池管理問題的另一個方法是采用具備功能集成度,、靈活性和可延展性的平臺,。可編程系統(tǒng)芯片 (PSC) 的應用越來越廣泛。由于具有可編程性和靈活性,，這種芯片在那些需要日后升級的應用中越來越突出,。理想的平臺應當是同時包括模擬和數(shù)字功能，并能以軟件處理器核的方式增加智能的平臺,，這種平臺可能支持構建智能電池管理系統(tǒng)所需的所有功能,。圖 1 所示的 Fusion PSC 就是這樣的產(chǎn)品，具有模擬功能模塊,，帶有多個模擬輸入,，帶可配置輸入電壓范圍調(diào)節(jié)選項的 12 位ADC 接口。該模擬模塊還具有監(jiān)控電壓,、電流和溫度的多項監(jiān)控功能,。PSC 還包括實現(xiàn)喚醒和待機功能的數(shù)種時鐘功能。為 PSC 選配軟件處理器核,，就可實現(xiàn)智能處理,，從而控制系統(tǒng)進入睡眠模式，以及將其從睡眠模式喚醒,。
充分利用 PSC 解決方案,，就具備了緊跟電池技術和新興應用發(fā)展步伐所需的可編程性和靈活性，而且還能減小總體板卡尺寸,。具備將數(shù)個分立元件和功能集成在一塊單芯片的能力,，設計人員就能大幅減小板卡尺寸、功耗和成本,，而這是采用分立元件所無法實現(xiàn)的,。
圖2 Fusion應用電路
結語
在選擇智能電池管理系統(tǒng)的實現(xiàn)方案時，應當確保該管理系統(tǒng)可讓用戶延長便攜設備的電池壽命，同時無需大的設計修改就能以較低成本實現(xiàn)日后升級,。雖然傳統(tǒng)的成品部件可構成適當?shù)慕鉀Q方案,，但是更新的技術可以提供更高的集成度和靈活性，應予以考慮作為可行的方案,。智能電池管理將繼續(xù)在便攜應用中扮演重要角色,，隨著新的選項技術問世，設計人員能夠更輕易地實現(xiàn)高效的解決方案,。