专为嵌入式系统设计的高安全性锂离子电池管理IC

电动工具与电动汽车市场正逐渐从既有的铅酸电池向更轻巧、容量更大的锂离子电池方向倾斜。为了在这些新兴的嵌入式系统中供应安全的锂离子电池方法，凹凸科技(O2Micro)宣布已开发出适用于5~13节锂离子电池应用的智能型电池管理技术。

与手机或笔电使用的小型锂离子电池不同，在工业、运输领域，要的锂离子电池也许不须具备精确至每1%剩余电池容量都要计算出的能力，但却必须拥有更高的安全性──这是由于在这类应用中通常要串连多颗电池──在高电压条件下，要确保每个电池都处在平衡与安全状态，是电池管理组件的最大挑战。

“锂离子电池的应用日广，手机的单节锂离子电池与笔电的4节锂离子电池是应用主力，但在5节以上的应用，目前仍是尚待开垦的新兴领域，”凹凸科技工程部副总裁高汉荣说。为此，该公司针对5~13节电池应用推出了OZ890系列单芯片智能型电池管理芯片──重要瞄准了电动工具、电动自行车甚至大型电动汽车/油电池合动力车等迄今仍以铅酸电池为重要应用的领域。

“对电动自行车、电动汽车应用来说，传统的铅酸电池太大太笨重了，”高汉荣说。而新组件将协助运输工具更快采用可缩小体积并减少污染的锂离子电池。例如，在要多达200节电池的应用中，采用可支持13节电池、最多16组堆栈连接的管理IC，便可达到208节的大型电池设计，但体积却大幅缩小。

为确保锂离子电池的安全与稳定性，凹凸电子开发了BDC(bleedingondemand)技术，它能随时监控每颗电池的电压，举例来说，它可每0.5秒扫描一次所有电池的电压，工程师可自行设定如20mV或40mV的阈值，当单一电池电压高或低于这个设定阈值时，便对它充电或放电，使所有电池永远保持在均衡状态。

此外，电池的‘正常╱异常’状态是由硬件逻辑状态机独立判定的，防止了由软件缺陷或程序错误引起的误判。该芯片同时整合了可自校准的ADC，可实现对外部物理量的精确测量，可支持LiCoO2、LiMn2O4、LiFepO4类型的锂离子电池，在满载模式下功耗<1.5mA；睡眠模式下功耗<50uA；休眠模式下功耗则<25uA。

这一系列组件都具备过充、过温、过放电、过流、短路、低温保护功能，透过迅讯端口与微控制器协作，达到软硬件双重保护。在极端异常条件下，该组件将启动永久失效保护功能，以终止电池的使用。永久失效保护包今了过充永久失效、电池不均衡永久失效，以及过放电永久失效。