MAX17320X/MAX17320G評估套件：鋰電池電量計(jì)評估的得力助手

在鋰電池應(yīng)用日益廣泛的今天，準(zhǔn)確測量電池電量對于設(shè)備的性能和用戶體驗(yàn)至關(guān)重要。MAX17320X/MAX17320G評估套件為工程師們提供了一個全面評估獨(dú)立式電池組端電量計(jì)IC的平臺。下面就來詳細(xì)介紹一下這個評估套件。

文件下載：MAX17320G2EVKIT#.pdf

一、評估套件概述

MAX17320X/MAX17320G評估套件是完全組裝和測試好的表面貼裝PCB，用于評估適用于2 - 4節(jié)鋰離子/聚合物電池的獨(dú)立式電池組端電量計(jì)IC，該IC帶有保護(hù)器和可選的SHA - 256認(rèn)證功能。套件包含IC評估板、集成的I2C/1 - Wire?接口以及USB micro - B電纜。同時(shí)，還提供基于Windows?的圖形用戶界面（GUI）軟件，可從https://www.maximintegrated.com/products/MAX17320.html/ 的“Design Resources”標(biāo)簽下下載。使用該GUI軟件需要Windows 7或更新的Windows操作系統(tǒng)。

二、套件特點(diǎn)

算法與監(jiān)測功能

• ModelGauge m5算法：能夠準(zhǔn)確測量電池電量，為電池管理提供可靠的數(shù)據(jù)支持。
• 多電池組監(jiān)測：可對多節(jié)電池組進(jìn)行監(jiān)測，滿足不同應(yīng)用場景的需求。

保護(hù)與測量功能

• 全面保護(hù)解決方案：板載完整的保護(hù)功能，方便評估過程中的電池安全。
• 寬電壓和電流范圍：電池組輸入電壓范圍為每節(jié)+2.3V至+4.9V（默認(rèn)硬件），默認(rèn)電流范圍為 - 10A至+10A（使用5mΩ感測電阻），通過更換更小的感測電阻可支持更高電流。
• 熱敏電阻測量：可配置使用1至4個外部熱敏電阻進(jìn)行溫度測量。

通信與軟件兼容性

• 通信接口：板載I2C/1 - Wire通信接口，內(nèi)置MAXUSB接口，方便與PC進(jìn)行通信。
• 軟件兼容性：支持Windows 7或更新版本的軟件，方便工程師進(jìn)行操作和數(shù)據(jù)查看。

其他特點(diǎn)

• 成熟的PCB布局：經(jīng)過驗(yàn)證的PCB布局，確保性能穩(wěn)定。
• 完全組裝和測試：到手即可使用，節(jié)省開發(fā)時(shí)間。

三、快速啟動步驟

所需設(shè)備

MAX17320評估套件、鋰離子/聚合物電池、電池充電器、負(fù)載電路、USB電纜以及裝有Windows 7或更新版本操作系統(tǒng)且?guī)в蠻SB端口的PC。

操作步驟

1. 下載軟件：訪問https://www.maximintegrated.com/products/MAX17320.html/ 的“Design Resources”標(biāo)簽，下載最新版本的MAX17320評估套件軟件，并保存到臨時(shí)文件夾，解壓ZIP文件。
2. 安裝軟件：運(yùn)行臨時(shí)文件夾中的MAX17320EVKitGUISetup.msi程序，將程序文件復(fù)制到計(jì)算機(jī)，并在Windows開始菜單中創(chuàng)建圖標(biāo)。安裝過程中，若檢測到較舊版本的.NET框架且計(jì)算機(jī)連接到互聯(lián)網(wǎng)，會自動安裝.NET 4.5版本。
3. 完成安裝：按照提示完成軟件安裝，也可在控制面板的“添加/刪除程序”工具中卸載評估軟件。
4. 啟動軟件：安裝完成后，軟件會自動啟動，也可通過點(diǎn)擊Windows開始菜單中的圖標(biāo)啟動。
5. 硬件連接：根據(jù)電池組配置連接評估套件板，如4S配置的連接方式可參考文檔中的圖1。同時(shí)，可將負(fù)載或充電器電路連接到SYSGND和SYSPWR焊盤。
6. 建立通信：使用USB電纜將評估套件連接到PC的USB端口，按下S1按鈕喚醒MAX17320，GUI軟件會自動建立通信。
7. 配置IC：啟動時(shí)，IC默認(rèn)使用EZ配置。若有適用于該應(yīng)用的自定義.INI文件，此時(shí)應(yīng)加載該文件。

四、硬件詳細(xì)說明

通信連接

PCB上的USB接口可在IC和軟件GUI界面之間建立I2C或1 - Wire通信。若單獨(dú)開發(fā)應(yīng)用代碼，可直接連接到板上的SDA（DQ）和SCL（OD）引腳，但不使用內(nèi)置MAXUSB接口時(shí)，用戶需在通信線上施加適當(dāng)?shù)耐獠可侠娮琛?/p>

電池節(jié)數(shù)配置

MAX17320可配置為使用2至4節(jié)串聯(lián)電池，J2和J5的電池連接和跳線設(shè)置應(yīng)根據(jù)文檔中的表1進(jìn)行設(shè)置，同時(shí)需在配置向?qū)е信渲秒姵毓?jié)數(shù)。

外部熱敏電阻

MAX17320可配置使用1至4個外部熱敏電阻進(jìn)行溫度測量。評估套件板上預(yù)裝了4個熱敏電阻（RT1 - RT4），若應(yīng)用需要與電池直接熱接觸，可移除RT1 - RT4，并用引線式熱敏電阻連接到RTx +/RT - 焊盤，同時(shí)在配置向?qū)е信渲脽崦綦娮钄?shù)量。

感測電阻選項(xiàng)

評估套件板出廠時(shí)安裝了一個5mΩ的0805尺寸芯片感測電阻，若需要，可使用不同尺寸的感測電阻。

五、軟件詳細(xì)說明

軟件功能概述

MAX17320G/X評估套件軟件可讓用戶完全控制MAX17320的所有功能，并能將自定義模型加載到IC中。通過不同的控制選項(xiàng)卡，用戶可實(shí)時(shí)查看所有監(jiān)測參數(shù)的更新，軟件還具備數(shù)據(jù)記錄功能，可長期監(jiān)測電池狀態(tài)。

通信端口

軟件會自動檢測連接到任何USB端口的評估套件，通信狀態(tài)顯示在底部狀態(tài)欄的右側(cè)。若未找到評估套件，會顯示“No USB Adapter”消息；若找到評估套件但未找到IC，會顯示“No Slave Device”消息。若IC正常供電，按下S1按鈕可喚醒IC。若通信正常，軟件持續(xù)讀取IC寄存器時(shí)，會顯示綠色進(jìn)度條。

程序選項(xiàng)卡

軟件的所有功能分布在主程序窗口的各個選項(xiàng)卡中，點(diǎn)擊相應(yīng)選項(xiàng)卡可切換到所需功能頁面。

• ModelGauge m5選項(xiàng)卡：顯示從IC讀取的重要輸出信息，包括電池的充電狀態(tài)、剩余容量、充滿時(shí)間、放空時(shí)間等。
• Protector選項(xiàng)卡：顯示IC的所有保護(hù)設(shè)置，這些設(shè)置不能在此選項(xiàng)卡中更改，需使用配置向?qū)нM(jìn)行更新。
• Graphs選項(xiàng)卡：以圖形方式顯示電量計(jì)隨時(shí)間的變化，用戶可通過復(fù)選框開啟或關(guān)閉任何數(shù)據(jù)系列，圖形的可見顯示區(qū)域可在10分鐘至1周之間調(diào)整。
• Registers選項(xiàng)卡：用戶可訪問IC的所有電量計(jì)相關(guān)寄存器，可按功能或內(nèi)部地址對寄存器進(jìn)行排序。在寫入寄存器之前，需先禁用寫保護(hù)功能。
• Commands選項(xiàng)卡：可進(jìn)行一些特殊操作，如初始化電量計(jì)記錄、執(zhí)行電量計(jì)復(fù)位等。
• Configuration選項(xiàng)卡：與標(biāo)準(zhǔn)的Registers選項(xiàng)卡格式類似，但更改寄存器值時(shí)僅更改RAM值，非易失性值不變。若要更改非易失性值，需在Commands選項(xiàng)卡上進(jìn)行非易失性寫入或運(yùn)行配置向?qū)А?/li>
• Register View選項(xiàng)卡：提供以二進(jìn)制格式可視化和更新寄存器設(shè)置的便捷界面，可直接編輯寄存器設(shè)置。
• Authentication選項(xiàng)卡：可對MAX17320電量計(jì)的SHA - 256電池安全功能進(jìn)行全面評估。
• History選項(xiàng)卡：可視化非易失性內(nèi)存映射中0x1Ax列的所有非易失性更新歷史。

六、配置向?qū)?/h2>

在IC準(zhǔn)確測量電池組電量之前，需要使用表征信息對其進(jìn)行配置，可通過以下兩種方式實(shí)現(xiàn)：

自定義表征程序

可在特定條件下由Maxim執(zhí)行自定義表征程序，得到一個model.INI總結(jié)文件，通過啟動配置向?qū)Р⒃诓襟E2中選擇該文件，可將信息編程到IC中。具體操作可聯(lián)系Maxim了解詳情。

ModelGauge m5 EZ配置

這是每個IC內(nèi)部自帶的默認(rèn)表征信息，在大多數(shù)應(yīng)用和操作條件下能產(chǎn)生準(zhǔn)確的結(jié)果，是新設(shè)計(jì)的推薦方法，可繞過自定義電池表征程序。使用EZ配置初始化時(shí)，用戶需要提供一些額外信息。

配置向?qū)У木唧w步驟如下：

1. 選擇編程起始選項(xiàng)：對于未編程的芯片，選擇“Start with Factory Default Values”開始評估；若IC中已有需要保留的非易失性內(nèi)存更改，選擇“Start with Existing Nonvolatile Memory Data”。
2. 選擇關(guān)鍵模型：輸入感測電阻值，若不使用.INI文件進(jìn)行EZ配置，選擇“Use ModelGauge m5 EZ Model”，并輸入額定電池容量、空電壓、充電終止電流等信息；若有.INI文件，選擇“Use Custom Model and Other Configuration Registers from Model.INI or Complete.INI File”并加載Maxim提供的model.INI文件。
3. 選擇基本原理圖配置：包括電池節(jié)數(shù)、熱敏電阻數(shù)量、Always On LDO輸出設(shè)置和柵極驅(qū)動電壓設(shè)置。
4. 選擇電池平衡配置：設(shè)置電池平衡配置（mV）。
5. 配置充電保護(hù)設(shè)置：配置與充電相關(guān)的保護(hù)設(shè)置，可啟用或禁用保護(hù)功能，如JEITA充電和JEITA保護(hù)功能。 6 - 8. 編輯放電保護(hù)參數(shù)：包括詳細(xì)的保護(hù)配置、閾值和時(shí)序。
6. 啟用和配置電池內(nèi)部自放電檢測：可啟用該功能并進(jìn)行相關(guān)配置。
7. 選擇電量計(jì)設(shè)備的電源模式：可啟用休眠模式以降低電流消耗，或啟用Deepship模式在運(yùn)輸和存儲條件下打開FET并關(guān)閉保護(hù)功能。
8. 選擇通信停止關(guān)機(jī)功能：可選擇允許通信停止關(guān)機(jī)功能和使用ALRT引腳喚醒電量計(jì)。 11 - 19. 填寫特定應(yīng)用信息：通?？蓪⑦@些步驟的選項(xiàng)保留為默認(rèn)值，若有特殊熱敏電阻要求，可在下拉列表中選擇最接近β值的NTC模型，若列表中未涵蓋所需β值，可聯(lián)系Maxim尋求支持。
9. 更新IC配置：可選擇根據(jù)之前的配置步驟更新IC，非易失性配置內(nèi)存只能更新7次?？蛇x擇僅更新RAM，也可選擇將新配置編程到非易失性內(nèi)存中，并建議保存新配置設(shè)置到.INI文件。

七、編程工具

Maxim提供的.INI文件僅包含電池特性模型，稱為model.INI文件，不包含保護(hù)器和設(shè)備操作的自定義設(shè)置。該文件必須與配置向?qū)б黄鹗褂茫詣?chuàng)建一個完整的.INI文件。完成配置向?qū)Ш?，會生成一個包含所有非易失性寄存器配置的Complete.INI文件。使用該文件時(shí)，用戶無需再次通過配置向?qū)АＴ诰幊坦ぞ呙姘逯?，點(diǎn)擊“Select File”選擇保存的Complete.INI配置文件，然后點(diǎn)擊“Program IC”直接對非易失性內(nèi)存進(jìn)行編程。若需要對一兩個非易失性寄存器進(jìn)行小的更改，可使用文本編輯器編輯完整配置.INI文件中的寄存器，然后使用編程工具對IC進(jìn)行編程，但手動編輯.INI文件一般不建議，需謹(jǐn)慎操作。用戶也可通過勾選“Load INI to RAM”選項(xiàng)僅更新RAM。

八、硬件連接指南

在使用MAX17320評估套件進(jìn)行高電流評估或保護(hù)功能評估時(shí)，建議使用真實(shí)電池而非電源。連接電池時(shí)，應(yīng)使用焊接連接而非跳線電纜，因?yàn)樵诒Ｗo(hù)器切換事件中，實(shí)驗(yàn)室跳線電纜和電源的電感引起的阻抗可能導(dǎo)致電池電壓過沖，電壓尖峰可能使任何BATTx引腳的電壓超過6V的絕對最大額定值，從而永久損壞芯片。

九、組件供應(yīng)商與訂購信息

組件供應(yīng)商

聯(lián)系這些組件供應(yīng)商時(shí)，請說明正在使用MAX17320。

訂購信息

號表示符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)。

總之，MAX17320X/MAX17320G評估套件為工程師提供了一個全面、便捷的平臺，用于評估和開發(fā)鋰電池電量計(jì)應(yīng)用。通過詳細(xì)了解套件的特點(diǎn)、操作步驟和相關(guān)配置，工程師們能夠更好地利用該套件實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的電池電量測量和管理。你在使用這個評估套件的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。