Maxim 推出用於單節電池組（single-cell）的電量計MAX17047。MAX17047採用Maxim最新的ModelGauge™ m3演算法，是業內唯一一款避免了傳統庫侖演算法中突然修正的庫侖電量計（coulomb-counting fuel gauge）。與其它庫侖計量器相比，ModelGauge m3 IC使用的檢流電阻更小、外部元件更少，有效節省了空間和成本。該款IC是單節和多節鋰電池電量計算的理想解決方案，可適用於各種可攜式應用，包括無線手持裝置、智慧型手機、平板電腦、電子閱讀器、可攜式遊戲機、數位相機、金融終端系統、可攜式導航設備，以及可攜式醫療器設備。
挑戰：在提高電池容量監測精度的同時大幅度地降低成本、減小空間
傳統鋰電池電量計安裝在電池組內部，需要多個分離元件配合工作。電量計借助庫侖計量器估算電池容量，然而這些庫侖計量器都存在無限累積ADC偏移誤差的問題，而為修正累積造成的偏差，則需要龐大而昂貴的檢測電阻。此外，電池必須按定期進入滿充、完全放電，或待機狀態。
近期的一些改進設計將電量計放置在系統側，而非電池組內部。儘管這種方法降低了應用成本，但因仍需要較大的檢流電阻，因此無法大幅縮減電路板面積。
目前的偏差修正演算法都無法避免充電狀態（SOC）跳變的副作用。該問題的產生是由於演算法依賴於測量待機狀態下的電池電壓，然後根據電池的開路電壓（OCV）與電池SOC的關係進行修正。
ModelGauge m3技術：精確且經濟的鋰電池電量計
ModelGauge m3技術克服了目前電量計算法的限制，將庫侖計量器優異的短期精確度及線性，與以電壓演算法為基礎的優異長期穩定性結合在一起。ModelGauge m3消除了庫侖計量器中的偏移累積誤差，並且其短期精確度優於僅採用電壓技術的電量計。該演算法持續進行微小修正，因此不會發生庫侖演算法中常見的突變修正。
由於ModelGauge m3演算法降低了對電流測量ADC偏移誤差的敏感度，MAX17047則得以使用更小的檢流電阻，而不會影響電池SOC估算精確度。
MAX17047還可自動補償老化、溫度，和放電率，在各種工作條件下以mAh或SOC百分比為單位準確報告剩餘電量或剩餘工作時間。此元件的功耗較競爭產品降低75%，此外還能夠適應電池隨使用時間而發生的變化，提供電池異常報警，同時提供兩種報告電池壽命和健康狀況的方法：電量和充電次數的減少。
該款IC可精確測量電流、電壓，和溫度。利用輔助輸入的比例測量功能，透過外部熱敏電阻測量電池組溫度。系統微控制器也可將透過其它方式獲得的溫度資訊直接寫入IC，由此則省去了熱敏電阻以及與熱敏電阻網路相關的電阻和電容。
MAX17047經過工廠校準，由於無需在終端設備生產線上進行校準，可降低生產複雜度和成本。
ModelGauge m3 IC可安裝在系統側，而非電池組內部。這也讓系統製造商可以控制總成本，並大幅度地降低供應鏈的複雜度，最終大幅降低電池組費用。
可攜式、電池供電設備可大獲助益
MAX17047具有業內最低的電源電流（25µA，典型值，功耗比其他競爭產品還低75%），有助於延長運作和待機時間。除了使用小尺寸檢流電阻外，該單節電池電量計僅需另外一個電阻和三個電容，佔用的PCB面積非常小。MAX17047的測量輸入和電源輸入直接連接至電池組，因此無需獨立的穩壓器。此外，還可利用外部緩衝器（例如MAX9910）對該款IC進行改造，以適合多節電池串聯的電池組應用。
新元件的多種監測和報警功能可確保終端設備的工作可靠度。多功能可程式化設計警報指示器向系統微控制器提供臨界電池電壓、SOC，和溫度條件等警報資訊。例如，低電池電量條件可用於在電池接近於空電量時採取相應的電源管理動作。由於系統微控制器可以在更長的時間內處於休眠模式，而無需持續讀取電量計以獲取電池狀態資訊，因此該特性進一步延長了電池壽命。在電池溫度異常時，IC可向系統發出報警，此有助於保持系統安全和使用壽命。MAX17047還可發出電池插入和拆下的警示，進而管理上電源開啟/關閉程序。
MAX17047 ModelGauge m3電量計採用10 pin、3mm x 3mm、TDFN無鉛封裝，透過工業標準2線介面與系統微控制器通訊。更多資訊請參觀：www.maxim-ic.com/ModelGauge。
關於Maxim Integrated Products
Maxim是高整合度類比與混合信號半導體廠商，公司2011會計年度銷售額約為25億美元，更多資訊，請訪問www.maxim-ic.com。
挑戰：在提高電池容量監測精度的同時大幅度地降低成本、減小空間
傳統鋰電池電量計安裝在電池組內部，需要多個分離元件配合工作。電量計借助庫侖計量器估算電池容量，然而這些庫侖計量器都存在無限累積ADC偏移誤差的問題，而為修正累積造成的偏差，則需要龐大而昂貴的檢測電阻。此外，電池必須按定期進入滿充、完全放電，或待機狀態。
近期的一些改進設計將電量計放置在系統側，而非電池組內部。儘管這種方法降低了應用成本，但因仍需要較大的檢流電阻，因此無法大幅縮減電路板面積。
目前的偏差修正演算法都無法避免充電狀態（SOC）跳變的副作用。該問題的產生是由於演算法依賴於測量待機狀態下的電池電壓，然後根據電池的開路電壓（OCV）與電池SOC的關係進行修正。
ModelGauge m3技術：精確且經濟的鋰電池電量計
ModelGauge m3技術克服了目前電量計算法的限制，將庫侖計量器優異的短期精確度及線性，與以電壓演算法為基礎的優異長期穩定性結合在一起。ModelGauge m3消除了庫侖計量器中的偏移累積誤差，並且其短期精確度優於僅採用電壓技術的電量計。該演算法持續進行微小修正，因此不會發生庫侖演算法中常見的突變修正。
由於ModelGauge m3演算法降低了對電流測量ADC偏移誤差的敏感度，MAX17047則得以使用更小的檢流電阻，而不會影響電池SOC估算精確度。
MAX17047還可自動補償老化、溫度，和放電率，在各種工作條件下以mAh或SOC百分比為單位準確報告剩餘電量或剩餘工作時間。此元件的功耗較競爭產品降低75%，此外還能夠適應電池隨使用時間而發生的變化，提供電池異常報警，同時提供兩種報告電池壽命和健康狀況的方法：電量和充電次數的減少。
該款IC可精確測量電流、電壓，和溫度。利用輔助輸入的比例測量功能，透過外部熱敏電阻測量電池組溫度。系統微控制器也可將透過其它方式獲得的溫度資訊直接寫入IC，由此則省去了熱敏電阻以及與熱敏電阻網路相關的電阻和電容。
MAX17047經過工廠校準，由於無需在終端設備生產線上進行校準，可降低生產複雜度和成本。
ModelGauge m3 IC可安裝在系統側，而非電池組內部。這也讓系統製造商可以控制總成本，並大幅度地降低供應鏈的複雜度，最終大幅降低電池組費用。
可攜式、電池供電設備可大獲助益
MAX17047具有業內最低的電源電流（25µA，典型值，功耗比其他競爭產品還低75%），有助於延長運作和待機時間。除了使用小尺寸檢流電阻外，該單節電池電量計僅需另外一個電阻和三個電容，佔用的PCB面積非常小。MAX17047的測量輸入和電源輸入直接連接至電池組，因此無需獨立的穩壓器。此外，還可利用外部緩衝器（例如MAX9910）對該款IC進行改造，以適合多節電池串聯的電池組應用。
新元件的多種監測和報警功能可確保終端設備的工作可靠度。多功能可程式化設計警報指示器向系統微控制器提供臨界電池電壓、SOC，和溫度條件等警報資訊。例如，低電池電量條件可用於在電池接近於空電量時採取相應的電源管理動作。由於系統微控制器可以在更長的時間內處於休眠模式，而無需持續讀取電量計以獲取電池狀態資訊，因此該特性進一步延長了電池壽命。在電池溫度異常時，IC可向系統發出報警，此有助於保持系統安全和使用壽命。MAX17047還可發出電池插入和拆下的警示，進而管理上電源開啟/關閉程序。
MAX17047 ModelGauge m3電量計採用10 pin、3mm x 3mm、TDFN無鉛封裝，透過工業標準2線介面與系統微控制器通訊。更多資訊請參觀：www.maxim-ic.com/ModelGauge。
關於Maxim Integrated Products
Maxim是高整合度類比與混合信號半導體廠商，公司2011會計年度銷售額約為25億美元，更多資訊，請訪問www.maxim-ic.com。
