本文介绍了一种构成smart battery的基于x3100芯片的多串锂电池管理系统。着重阐述了该系统的硬件实现和软件设计。本系统完成对各种参数的测量、管理和自动保护，完成几十种命令参数的计算，并通过smbus总线同host等交换。实际使用证明本系统结构简单，功能完善、可靠，运行稳定，可用于笔记本电脑、电动自行车及其他便携仪器的智能电池模块中。
关键词： smart battery；x3100；电量平衡
电池管理的重要性已经不言而喻。越来越多的产品正向便携的方向发展，使用户获得空前的独立。几十年前，无绳电话最先为我们提供了在家中漫步的自由。而现在，便携式可充电产品使我们在周游世界的同时，还能与家人保持联系。越来越多的产品使用充电电池，而随着产品体积的缩小，这些产品的复杂程度也在不断提高。充电电池本身也在发生变化。电池制造商努力推出适应快速变化的市场的新产品。电池电压在增加，外形规格在改变，能量密度也在节节攀升。消费者对电池的了解也不断深入，他们需要产品具有更大的灵活性、更长的运行时间、更低的成本和更高的安全性。microchip多年来一直致力于借助pic(单片机简化系统设计。目前，microchip正将这方面的技术应用到电池管理产品线上，以简化并更好地管理充电系统。
方法
首先，我们将一个典型的电池管理系统划分为四个模块,如图1所示，并在下面一一探讨。
从图1可以看出，电池管理子系统之间的信息交换可提高预见性和安全性，提供自适应电源管理（更长运行时间），并优化充电过程以恢复运行。
充电
基于二次电池的电池组不同于一次电池组，二次电池组在使用后需要充电，而不是像一次电池那样会被丢弃。充电电路的种类和充电算法多种多样，它们针对特定化学类型的电池，在其独特的系统环境中为其适当地充电。充电器的位置也应适当选择。充电器是否是独立单元：是座充还是通过转换器的直充？充电器是集成在系统内还是在电池组内？其他重要的考虑因素包括充电时间、温度范围和噪声要求。microchip提供多种充电管理产品。公司提供用于单节或双节锂离子/聚合物电池组的线性充电器。线性充电器的输出噪声低，对那些收发语音和数据的系统显得非常重要。充电器产品的部件编号如表1所示。
---对需要高效率低功耗的设计，ps200开关模式充电控制器最高开关频率可达1mhz。它包含为锂电池、镍电池和铅酸电池充电的算法。由于开关充电器的设计比较复杂，因此microchip公司提供了软件工具以指导设计人员进行ic的配置和电路图的生成。对提供充电器产品的标准行业来说，另外一个解决方案是使用带充电控制器的电量计ic。这可以利用ps501及一个由通用输入/输出信号控制的脉冲充电电路来实现。这种拓扑提供了一个非常紧凑而成本效益又高的解决方案。然而系统的充电部分是隔开的，microchip拥有所需的算法来优化充电，包括最大限度地提高充电能力、缩短充电时间，并使顾客达到最佳的满意度。
保护
当使用锂离子/聚合物电池时，必须提供保护功能，因为过充或过热可引起火灾或爆炸。铅酸电池或镍电池无需保护，但也常常为其提供保护电路以防止电池损坏或退化。主保护电路的形式为专用电路，用以检测是否发生了不安全状况，并在检测到不安全状况时关闭电池组以避免损坏。二次保护电路防止电池在不安全状况下继续充电和/或放电。万一主保护电路发生故障，可复位的二次电路即可提供后备保护。用户还可另行增加保护级别，如化学熔丝，当其他级别的保护失效时，其可永久关闭电池组。专用安全ic通常用于主保护电路。对于二次保护和稳定保护电路，电池管理ic是理想的选择，这是由于它们不额外增加解决方案的成本。例如，用ps501电量计可监控各节电池的电压、电池组电压、电流和温度。通用输入/输出（gpio）引脚具备强大的配置功能，可设置和复位任何可能的电量计条件。这种灵活性使电量计可监控非常复杂的安全要求。
电量计量
电量计量不单是对流入流出电池组的电流进行监控。精确的电量计量需要一个系统方法，综合考虑典型的使用方式、环境和客户期望。理想状况下，电池管理ic可
