基于PS501的智能电池系统

文章摘要：PS501是美国微芯科技公司推出的智能电池管理芯片，适用于2～4节锂离子及锂聚合物电池组，或6～12节镍氢及镍镉电池组，能准确计算出电池组 的剩余容量、满充容量，以及预测电池的可运行时间和充电完成所需要的时间，提供电池监控功能，确保使用安全，先进的电池平衡功能可以延长电池寿命及工作时 间。其通信协议符合SMBus 1.1和SBdata 1.1智能电池指令集。特点和引脚说明 ● 特点 支持2～4节锂电池和6～12节镍电池。 基于PIC18F MCU内核，现场可编程的锂离子/锂聚合物/镍电池电量计量芯片。 遵循SMBus 1.1和SBdata 1.1。 精密的1

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　　PS501是美国微芯科技公司推出的智能电池管理芯片，适用于2～4节锂离子及锂聚合物电池组，或6～12节镍氢及镍镉电池组，能准确计算出电池组 的剩余容量、满充容量，以及预测电池的可运行时间和充电完成所需要的时间，提供电池监控功能，确保使用安全，先进的电池平衡功能可以延长电池寿命及工作时 间。其通信协议符合SMBus 1.1和SBdata 1.1智能电池指令集。
特点和引脚说明 
● 特点

• 支持2～4节锂电池和6～12节镍电池。  
• 基于PIC18F MCU内核，现场可编程的锂离子/锂聚合物/镍电池电量计量芯片。  
• 遵循SMBus 1.1和SBdata 1.1。  
• 精密的16位Δ-Σ A/D转换，电流测量精度为小于1mA。  
• 18V最大输入电压，电压测量端可直接与电池芯相连接。  
• 可编程I/O用于LED驱动和充放电保护和二次安完保护。  
• 对不同的电池芯，用户可以配置不同的电池模型。  
• 电池容量计量误差小于1%。  
• 先进的放电完(EOD)判断方法。  
• 16KB闪存和256Byte EEPROM。 
• 高精度的内部振荡器。  
• 极低的电源消耗，工作时耗电为200μA，采样模式时为100μA，休眠时仅为0.5μA。  
• 增强型ESD保护能力。  
• 12个通用可编程I/O口，其中2个为高电压(最高18V)开漏输出。  
• 集成和外接温度传感器，实现两个位置温度检测功能。  
• 内置最大平衡电流为8.4mA的电池平衡电路和外部电池平衡控制功能。  

● 引脚说明
　　 PS501采用TSSOP28无铅封装，符合欧盟的RoSH以及各国的环保要求，其引脚排列如图1所示。超小体积的TSSOP封装(7.85mm×10.2mm)可节省PCB的空间，方便地安装于不同尺寸的电池包中，如图2所示。

图1 PS501引脚图

图2 基于PS501的智能电池包

PS501引脚功能简介

PS501内部结构和工作原理

● PS501内部结构
PS501的内部结构见图3。

图3 PS501内部结构图

● 处理器内核/存储器

　　PS501采用了PIC18 8位RISC单片机内核，其存储器资源包括16KB 闪存，以及256Byte EEPROM，分别用于存储程序/数据和参数。这两种存储器均可通过SMBus接口进行重新编程，而不需要特别的编程接口。每片PS501在出厂前都已经 烧录好Boot loader程序，针对不同型号用电设备，不同特性的电池芯，以及不同容量等配置信息用户可以使用Powertool500软件设置生成不同的固件，在电 池包生产现场下载固件，从而电池包的生产厂可以方便快速地对不同特性的电池芯，不同的上位机设备更改固件，而不需要改动硬件电路。

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