電池管理及監(jiān)控設(shè)計(jì)

1. 前言

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，移動(dòng)終端設(shè)備如手機(jī)、PDA、掌上電腦等產(chǎn)品正越來(lái)越多地得到廣泛使用。加上目前移動(dòng)終端設(shè)備的處理器性能不斷提高、無(wú)線應(yīng)用程序不斷增加、圖形功能越來(lái)越先進(jìn)。功能上的增加，導(dǎo)致了移動(dòng)終端產(chǎn)品的功耗越來(lái)越大；因此，對(duì)電池的提出了更高的性能要求，尤其體現(xiàn)在電池的管理方面，其中包括電池的充電管理和電池的監(jiān)控，這是嵌入式產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中必須考慮的問(wèn)題。

2. 電池管理芯片介紹

2.1. 電池充電管理芯片bq24032A

電池管理芯片bq24032A支持USB充電和AC充電方式。通過(guò)bq24032A對(duì)電池進(jìn)行充電。此芯片提供整個(gè)系統(tǒng)的電源輸出。其中電池管理芯片bq24032A 的VBAT接于電池監(jiān)控芯片bq26220的VBAT引腳。PSEL為電源選擇端口，可以用于選擇由那種輸入電源作為主輸入電源（USB或AC）。如果主輸入電源不可用，系統(tǒng)將自動(dòng)采用第二種輸入電源進(jìn)行輸入，電池輸入作為最后的選擇，當(dāng)USB或AC電源不存在時(shí)才選擇使用電池作為供電源。PSEL被設(shè)置為低時(shí)，USB被選擇為主輸入[1]。下圖1為電池管理芯片bq24032A及其外圍電路圖：

圖1 電池管理芯片bq24032A及其外圍電路圖

2.2. 電池監(jiān)控芯片bq26220

bq26220芯片是先進(jìn)的電池設(shè)備監(jiān)控模塊，它可精確地測(cè)量充電和放電電流，并支持所有管理電池容量的必要功能，這個(gè)芯片可用于手持電話、PDA、和另外的便攜式產(chǎn)品中。bq26220芯片和主控制器一起執(zhí)行電池的管理功能，主控制器負(fù)責(zé)將bq26220的數(shù)據(jù)傳送到終端用戶電源管理系統(tǒng)中和接收相應(yīng)的數(shù)據(jù)。這個(gè)模塊提供64比特通用閃存，8比特的ID ROM，和32比特的RAM存儲(chǔ)空間。這些非易失的存儲(chǔ)空間能夠保存電池的監(jiān)控信息或關(guān)鍵的電池參數(shù)。

其中，BAT為電池電壓檢測(cè)輸入端口，這個(gè)引腳被用于檢測(cè)和測(cè)量電池的電壓值。HDQ為單線HDQ接口，是一個(gè)單線串行通信接口，它是雙向輸入的，負(fù)責(zé)將寄存器的信息傳遞給主控制器，并接收主控制器的信息到寄存器中，電池監(jiān)控芯片bq26220 的HDQ端口接于PXA272處理器的GPIO119端口[2]。下圖2為bq26220芯片原理模塊圖：