MAX17201/MAX17211評(píng)估套件：鋰電池電量監(jiān)測(cè)的得力助手

在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)中，準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)鋰電池的電量狀態(tài)至關(guān)重要。MAX17201/MAX17211評(píng)估套件為我們提供了一個(gè)便捷且強(qiáng)大的工具，用于評(píng)估獨(dú)立式ModelGauge? m5電池電量計(jì)IC，適用于手持和便攜式設(shè)備中的鋰離子（Li+）電池。下面，我們就來(lái)詳細(xì)了解一下這個(gè)評(píng)估套件。

文件下載：MAX17211GEVKIT#.pdf

一、套件概述

MAX17201G/MAX17201X/MAX17211G/MAX17211X評(píng)估套件是完全組裝和測(cè)試好的表面貼裝PCB，專門用于評(píng)估獨(dú)立式ModelGauge? m5電池電量計(jì)IC。其中，MAX17201和MAX17211適用于單電池應(yīng)用，而多電池應(yīng)用則可參考MAX17205和MAX17215。

該套件包含Maxim DS91230+ USB接口、IC評(píng)估板和RJ - 11連接電纜。同時(shí)，還提供基于Windows的圖形用戶界面（GUI）軟件，可從Maxim的網(wǎng)站（http://www.maximintegrated.com/products/MAX17201 ，在Design Resources標(biāo)簽下）下載。使用該軟件需要Windows 7或更高版本的Windows操作系統(tǒng)。

二、套件優(yōu)勢(shì)與特性

1. 先進(jìn)算法

采用ModelGauge m5算法，能更準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)電池電量狀態(tài)。

2. 獨(dú)立運(yùn)行

非易失性存儲(chǔ)器配置，可實(shí)現(xiàn)獨(dú)立運(yùn)行，無(wú)需額外的復(fù)雜設(shè)置。

3. 適用范圍廣

可監(jiān)測(cè)1S電池組，電池組輸入電壓范圍為每節(jié)+2.1V至+4.9V。

4. 溫度監(jiān)測(cè)

具備熱敏電阻測(cè)量網(wǎng)絡(luò)，能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池溫度。

5. 靈活的感測(cè)電阻

提供可選的板載PCB走線感測(cè)電阻，可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整。

6. 軟件兼容性

與Windows 7或更高版本的軟件兼容，方便使用。

7. 成熟設(shè)計(jì)

經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的PCB布局，確保性能穩(wěn)定。

8. 便捷使用

完全組裝和測(cè)試，到手即可使用。

三、快速啟動(dòng)

1. 所需設(shè)備

• MAX17201G/MAX17201X/MAX17211G/MAX17211X評(píng)估套件
• 所需配置的鋰電池組
• 電池充電器或電源
• 負(fù)載電路
• DS91230+ USB適配器
• RJ - 11 6pos反向模塊化電纜
• 裝有Windows 7或更高版本W(wǎng)indows操作系統(tǒng)且?guī)в蠻SB端口的PC

2. 操作步驟

1. 訪問http://www.maximintegrated.com/products/MAX17201 ，在Design Resources標(biāo)簽下下載最新版本的MAX17201_05_11_15K評(píng)估套件軟件，保存到臨時(shí)文件夾并解壓ZIP文件。
2. 運(yùn)行臨時(shí)文件夾中的MAX17201_05_11_15K_Install.exe程序安裝軟件，該軟件需要.NET Framework 4.5或更高版本，若連接到互聯(lián)網(wǎng)，Windows會(huì)自動(dòng)更新.NET框架。
3. 安裝完成后軟件會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，也可通過(guò)Windows開始菜單中的圖標(biāo)啟動(dòng)。
4. 將DS91230+適配器連接到PC的USB端口，Windows會(huì)自動(dòng)識(shí)別該HID設(shè)備，無(wú)需安裝額外驅(qū)動(dòng)。
5. 根據(jù)電池組配置連接評(píng)估套件板，電池連接在BAT - 和BAT +焊盤之間，充電器/負(fù)載連接在PACK - 和PACK +焊盤之間，此時(shí)也可連接負(fù)載或充電器電路。
6. 使用RJ - 11電纜連接USB適配器和評(píng)估套件板，GUI軟件會(huì)自動(dòng)建立通信。
7. 若IC未配置，運(yùn)行評(píng)估套件軟件中的配置向?qū)?，為所需?yīng)用電路和鋰電池類型配置操作，配置信息將永久保存在IC中。

四、硬件詳細(xì)描述

1. 通信連接

2. 外部熱敏電阻

MAX17201/MAX17211最多可配置兩個(gè)外部熱敏電阻，評(píng)估套件板上已安裝表面貼裝組件RT1和RT2。若應(yīng)用需要與電池直接熱接觸，可移除RT1和RT2，并用連接在RT1 +/RT1 - 和RT2 +/RT2 - 焊盤之間的帶引腳熱敏電阻替換。

3. 感測(cè)電阻選項(xiàng)

五、軟件詳細(xì)描述

1. 軟件功能

MAX17201G/MAX17201X/MAX17211G/MAX17211X評(píng)估套件軟件可讓用戶完全控制MAX17201/MAX17211的所有功能，還能將自定義模型加載到IC中。同時(shí)，軟件帶有復(fù)雜的配置向?qū)?，方便用戶輕松調(diào)整電量計(jì)設(shè)置。通過(guò)單獨(dú)的控制選項(xiàng)卡，用戶可查看所有監(jiān)測(cè)參數(shù)的實(shí)時(shí)更新，還具備數(shù)據(jù)記錄功能，可隨時(shí)間監(jiān)測(cè)電池。

2. 軟件安裝

軟件需要Windows 7或更高版本的操作系統(tǒng)，運(yùn)行需要.NET版本4.5，若檢測(cè)到較舊版本的.NET框架，會(huì)自動(dòng)安裝。安裝評(píng)估軟件時(shí)，需退出所有正在運(yùn)行的程序，解壓提供的MAX17201_05_11_15K安裝包，雙擊MAX17201_05_11_15K_V_x_x_x_x Install.exe圖標(biāo)開始安裝，按提示完成安裝?？稍诳刂泼姘宓摹疤砑?刪除程序”工具中卸載評(píng)估軟件。安裝完成后，打開Maxim Integrated/MAX17201_05_11_15K文件夾，運(yùn)行MAX17201_05_11_15K.exe或從程序菜單中選擇。

3. 通信端口

評(píng)估套件軟件連接到任何USB端口時(shí)會(huì)自動(dòng)找到DS91230+適配器，通信狀態(tài)顯示在底部狀態(tài)欄右側(cè)。若找不到適配器，顯示“無(wú)USB適配器”消息；若找到適配器但找不到IC子板，顯示“無(wú)從設(shè)備”消息；若通信有效，軟件持續(xù)讀取IC寄存器時(shí)，綠色條會(huì)更新。

4. 程序選項(xiàng)卡

軟件的所有功能分為八個(gè)選項(xiàng)卡：

• ModelGauge m5選項(xiàng)卡：顯示從IC讀取的重要輸出信息，包括電池充電狀態(tài)、電池健康信息、IC信息、ADC測(cè)量值、警報(bào)信息和假設(shè)負(fù)載電流計(jì)算結(jié)果等。
• Graphs選項(xiàng)卡：最多顯示20個(gè)ADC讀數(shù)和電量計(jì)輸出，分為電壓、溫度、容量和電流四類。用戶可通過(guò)復(fù)選框打開或關(guān)閉任何數(shù)據(jù)系列，可調(diào)整圖形可見查看區(qū)域，圖形可保存長(zhǎng)達(dá)1周的數(shù)據(jù)。
• Registers選項(xiàng)卡：用戶可訪問IC所有與電量計(jì)相關(guān)的寄存器，可按功能或內(nèi)部地址對(duì)寄存器進(jìn)行排序，可寫入寄存器值。
• SBS Registers選項(xiàng)卡：僅在啟用IC的SBS功能時(shí)可見，格式與標(biāo)準(zhǔn)Registers選項(xiàng)卡相同。
• Commands選項(xiàng)卡：用戶可訪問與正常寄存器讀寫無(wú)關(guān)的一般IC功能，如選擇1 - Wire通信速度、讀寫寄存器、記錄數(shù)據(jù)到文件、燒錄非易失性內(nèi)存塊、重置IC和鎖定寄存器塊等。
• Configuration選項(xiàng)卡：格式與標(biāo)準(zhǔn)Registers選項(xiàng)卡類似，但更改寄存器值時(shí)僅更改RAM值，非易失性值不變。建議使用配置向?qū)Ц姆且资詢?nèi)存。
• Authentication選項(xiàng)卡：用戶可執(zhí)行與IC的SHA 256認(rèn)證功能相關(guān)的操作，包括輸入挑戰(zhàn)值、輸入秘密值、查看認(rèn)證結(jié)果和生成挑戰(zhàn) - 響應(yīng)對(duì)等。
• History選項(xiàng)卡：用戶可查看IC內(nèi)存儲(chǔ)的所有電池歷史記錄信息，可讀取歷史數(shù)據(jù)并保存到文件。

六、ModelGauge m5 EZ配置

在IC準(zhǔn)確測(cè)量電池組電量之前，需使用表征信息進(jìn)行配置，可通過(guò)以下兩種方式實(shí)現(xiàn)：

1. 自定義表征程序

在特定條件下，Maxim可執(zhí)行自定義表征程序，結(jié)果是一個(gè).INI摘要文件，可使用配置向?qū)Чぞ邔⑿畔?a href="http://m.sdkjxy.cn/v/tag/1315/" target="_blank">編程到IC中，具體細(xì)節(jié)可聯(lián)系Maxim。

2. ModelGauge m5 EZ配置

這是每個(gè)IC內(nèi)部默認(rèn)的表征信息，在大多數(shù)應(yīng)用和操作條件下能產(chǎn)生準(zhǔn)確結(jié)果，是新設(shè)計(jì)的推薦方法，可繞過(guò)自定義電池表征程序。配置向?qū)Чぞ邥?huì)處理EZ配置初始化所需的額外信息。

七、配置向?qū)?/h2>

評(píng)估套件軟件包含電量計(jì)配置向?qū)?，可在配置選項(xiàng)卡或設(shè)備下拉菜單中啟動(dòng)。配置向?qū)歉腎C內(nèi)部非易失性設(shè)置的推薦方法，可讓用戶：

• 打開自定義.INI文件或生成ModelGauge m5 EZ配置。
• 進(jìn)行特定于應(yīng)用的調(diào)整。
• 將最終配置加載到IC中。
• 將生成的配置導(dǎo)出到新的.INI文件。

配置向?qū)б龑?dǎo)用戶完成18個(gè)步驟來(lái)配置IC，具體步驟如下：

1. 起始模板選擇：選擇IC內(nèi)現(xiàn)有的非易失性內(nèi)存數(shù)據(jù)或恢復(fù)到工廠默認(rèn)值（ModelGauge m5 EZ）。
2. 電池模型選擇：選擇IC非易失性內(nèi)存中現(xiàn)有的模型、ModelGauge m5 EZ模型或從.INI文件中選擇自定義模型，若沒有自定義模型，推薦使用ModelGauge m5 EZ。
3. 通用電池組配置：選擇最接近應(yīng)用電路的配置，此選擇會(huì)影響步驟4中的可用選項(xiàng)。
4. 特定電池組配置細(xì)節(jié)：選擇電池組配置中的串聯(lián)電池?cái)?shù)量以及用于測(cè)量電池組電壓的ADC通道，若選擇多電池內(nèi)部保護(hù)器配置，可進(jìn)行電池平衡，可選擇電池平衡閾值。
5. 關(guān)機(jī)模式：若希望IC在電池組從應(yīng)用中移除時(shí)進(jìn)入關(guān)機(jī)模式（通信線路低），則選中此復(fù)選框。
6. SBS兼容功能：若打算在智能電池系統(tǒng)（SBS）兼容模式下使用IC，則選中此復(fù)選框，若不使用SBS模式，這些設(shè)備寄存器可用于步驟16中的通用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，若啟用SBS模式，可在此調(diào)整所有與SBS相關(guān)的配置設(shè)置。
7. 感測(cè)電阻選擇：選擇應(yīng)用中使用的感測(cè)電阻值，并選擇電阻溫度補(bǔ)償，使用芯片感測(cè)電阻時(shí)，建議禁用溫度補(bǔ)償，使用PCB信號(hào)走線作為感測(cè)電阻時(shí)，銅的默認(rèn)溫度系數(shù)值為0.4%/°C。
8. 電流測(cè)量校準(zhǔn)（可選）：電流測(cè)量增益校準(zhǔn)不是電量計(jì)正常運(yùn)行所必需的，僅在應(yīng)用需要時(shí)執(zhí)行此操作。校準(zhǔn)電流時(shí)，先通過(guò)感測(cè)電阻施加至少滿量程值一半的已知電流，并將該值輸入到“強(qiáng)制電流”文本框中，當(dāng)電流寄存器和平均電流寄存器讀數(shù)穩(wěn)定時(shí)，啟用“自動(dòng)校準(zhǔn)”按鈕進(jìn)行校準(zhǔn)，也可手動(dòng)調(diào)整增益。
9. 溫度測(cè)量通道：選擇應(yīng)用使用的溫度測(cè)量通道，建議所有應(yīng)用都使用芯片溫度測(cè)量，若未啟用其他測(cè)量通道，芯片溫度測(cè)量默認(rèn)啟用。
10. 溫度測(cè)量細(xì)節(jié)：步驟9的選擇決定了此步驟的可用選項(xiàng)，用戶必須選擇電量計(jì)使用的溫度輸入，若啟用熱敏電阻通道，則需要使用增益、偏移和曲線縮放值將ADC讀數(shù)轉(zhuǎn)換為溫度，若應(yīng)用使用下拉菜單中的常見熱敏電阻類型，選擇該熱敏電阻后，縮放值會(huì)自動(dòng)填充，若不使用常見熱敏電阻，選擇“其他”并手動(dòng)輸入縮放值。
11. 警報(bào)配置：?jiǎn)⒂盟璧木瘓?bào)條件，然后選擇所需的警報(bào)閾值，電流相關(guān)的警報(bào)閾值會(huì)根據(jù)步驟7中的感測(cè)電阻選擇進(jìn)行縮放。
12. 過(guò)流檢測(cè)：為應(yīng)用選擇過(guò)放電（OD）和短路（SC）檢測(cè)設(shè)置，每個(gè)檢測(cè)可獨(dú)立于其他警報(bào)啟用，然后選擇閾值和延遲設(shè)置，閾值值會(huì)根據(jù)步驟7中的感測(cè)電阻選擇進(jìn)行縮放。
13. ALRT引腳極性：選擇ALRT引腳的極性為高電平有效或低電平有效，若啟用OD或SC比較器，ALRT引腳極性將強(qiáng)制為低電平有效。
14. 循環(huán) + 老化預(yù)測(cè)：?jiǎn)⒂美匣A(yù)測(cè)功能，然后選擇老化預(yù)測(cè)功能的DeadTargetRatio和CycleStart，若啟用老化預(yù)測(cè)，nVoltTemp和nSOC寄存器將用于存儲(chǔ)老化預(yù)測(cè)信息，在步驟15中不可用。
15. 電池壽命記錄：?jiǎn)⒂没蚪糜糜陔姵貕勖涗浀娜魏渭拇嫫?，未被老化預(yù)測(cè)使用且未選中的寄存器可用于步驟16中的通用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，“每次保存的循環(huán)數(shù)”框設(shè)置IC記錄電池歷史信息的數(shù)據(jù)記錄速率。
16. 通用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：步驟1 - 15的配置選擇決定了可用于通用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的寄存器，用戶可在任何非灰色寄存器位置輸入所需數(shù)據(jù)。
17. 更改摘要：用戶輸入所有所需的非易失性配置設(shè)置后，步驟17中的表格顯示新配置對(duì)非易失性內(nèi)存設(shè)置的更改的顏色編碼摘要，配置向?qū)?huì)自動(dòng)將任何與備用默認(rèn)值匹配的內(nèi)存位置轉(zhuǎn)換為通用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，這可能會(huì)導(dǎo)致用戶未選擇的nNVCfg0到nNVCfg2寄存器發(fā)生變化，但不影響IC操作。
18. 更新IC并保存新配置：最后一步，用戶可選擇如何使用新配置，選項(xiàng)包括丟棄所有更改、寫入配置影子RAM并重新啟動(dòng)固件以使更改生效、將新配置寫入IC并燒錄到非易失性內(nèi)存中，然后重新啟動(dòng)IC以使更改生效，若IC已用完所有可用的配置副本，則最后一個(gè)選項(xiàng)不可用，此外，用戶可將新配置選項(xiàng)存儲(chǔ)到新的.INI文件中，以便輕松編程其他設(shè)備。

八、組件供應(yīng)商與訂購(gòu)信息

1. 組件供應(yīng)商

聯(lián)系這些組件供應(yīng)商時(shí)，請(qǐng)表明您正在使用MAX17201/MAX17205/MAX17211/MAX17215。

2. 訂購(gòu)信息

其中，“#”表示符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)。

MAX17201/MAX17211評(píng)估套件為電子工程師提供了一個(gè)全面且便捷的工具，用于評(píng)估和配置鋰電池電量計(jì)IC。通過(guò)詳細(xì)了解套件的硬件和軟件特性，以及掌握配置向?qū)У氖褂梅椒ǎ?a target="_blank">工程師們可以更準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)鋰電池的電量狀態(tài)，為電子設(shè)備的設(shè)計(jì)和開發(fā)提供有力支持。你在使用這個(gè)評(píng)估套件的過(guò)程中遇到過(guò)哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享。