在這個博客系列的第1部分，我介紹了鋰離子電池內電池保護功能的重要性。在這篇文章中，我將介紹創建安全和健康電池組所需的其它兩個元件：采集電池組中每節電池的診斷信息，并提供保護功能的監視器，以及智能計算電池荷電狀態和健康水平的電量計。

監視器（模擬前端(AFE)）

由于保護功能是所有電池組電子元件的主要功能，一般的電池組器件都配備有某些級別的保護功能。例如，一個電池監視器（模擬前端 [AFE]）被設計為實現以下功能，或混合功能：

測量單節電池電壓、電池組電流和電池組溫度（通過一個單獨的溫度傳感器測量）。

驅動一個為其它組件供電的集成LDO，比如說電量計或微控制器 (MCU)。

驅動一個電池平衡網絡，以確保電池組中的每節電池在充電時保持一致。

驅動充電 (CHG) 和放電 (DSG) FET來保護電池組。

提供包括電壓和電流保護功能在內的混合硬件保護功能。

如你所見，監視器提供針對電池組的關鍵功能。這些功能使得監視器對于電池組來說極其重要；然而，需要注意的一點是，并不是所有的應用都需要獨立監視器。某些電池節數量較低的應用（少于5節電池）不使用監視器；而使用的是諸如bq40z50-R1等包含監視功能的多合一電量計（保護器、監視器和電量計）。此外，所有監視器需要某些形式的主機、MCU或電量計來對其進行控制，并且接收電池節測量數據等通信信息。

電量計

現在，我們來談一談電量計到底是什么器件，以及如何選擇一款電量計。一個電量計就意味著要去。。。計量。換句話說，它的工作就是估計或確定某些參數的幅度、數量或大小。在一個電池組中，電量計計算2個東西：荷電狀態 (SOC) 和健康狀態 (SOH)。SOC是指電池內支持系統運行的所剩電量，而SOH是電池壽命的測量值，并決定是否需要更換。然后，這個電量計將知道何時提示系統注意這些數值，這樣的話，用戶就可以采取正確的操作了。在選擇電量計時，你可以采取以下3條途徑中的任何一個，可以選擇：

一個多合一電量計（配備有監視器 (AFE)，以及某些種類的保護）

一個不執行任何監視或保護功能的分立式電量計。

一個MCU。

分立式電量計是具有特殊固件，能夠執行電量計量活動的器件。選擇MCU，而不選擇電量計將取決于你在電量計量算法開發方面的經驗，或者說，你是否更喜歡使用準確的、現成可用、易于上手的器件。TI擁有大量的支持不同算法的產品組合，每一種算法都有其自身的復雜度和精確度等級。例如，我們的Impedance Track? 算法，能夠提供非常精密的準確度，誤差率為1%。

需要知道的最后一件事情就是，在電池組內，分立式電量計對監視器所發揮的作用。在這個情況下，電量計是控制監視器的大腦，并且完成設定保護閥值或驅動保護FET等操作。

我們來回顧一下這個系列，總結其中所講的內容。所有電池組具有3個基本功能：保護、監視和電量計量。電池組可以包含一個單芯片解決方案（例如bq40z50-R1）或一個多芯片解決方案；這二者均有其自身的優缺點。電池組中的保護功能也許是一個獨立器件，或者包含在電量計或監視器中。出于冗余的目的，硬件和固件保護能夠一起工作。監視器依賴主機實現通信的目的，而一個電池組需要具有某種電量計量算法的電量計或MCU。

原文鏈接：

http://e2e.ti.com/blogs_/b/fullycharged/archive/2015/10/23/get-to-know-your-battery-pack-part-2

編輯：jq