适用于无线Android耳机的准确电池SOC

在五小时的飞行中安顿好座位后，您会戴上蓝牙耳机收听一些播客。设备的电池和充电盒是否有足够的电量来提供持久的运行时间？用不了多久，这个问题的答案就会清楚得多。这是因为Android 已宣布计划更轻松地管理无线 Android 耳机的电池寿命。

到今年年底，使用 Google Fast Pair 蓝牙设备的 Android 用户将通过操作系统原生获得一系列新功能，包括更详细的电池寿命信息。那些拥有真无线立体声 （TWS） 耳机的人将能够看到每个耳塞和外壳的电池寿命百分比。当他们的设备达到一定百分比时，他们将能够收到通知。

考虑到这些增强功能，将电量计 IC 集成到您的下一代无线 Android 耳机设计中是很有意义的。这可以通过精确和准确的电池充电状态 （SOC） 数据来取悦您的客户。

电池寿命数据将不再不可见

TWS技术允许用户通过蓝牙配对两个音频设备；左右声道可以分开传输。Google 专有的快速配对标准可在受支持的 Android 设备上快速轻松地发现和配对蓝牙设备。传统上，TWS 耳机只提供非常基本的电池信息——换句话说，没有足够的细节让用户确定设备是否需要很快充电。快速配对增强功能意味着用户将在其 Android 手机上收到来自每个耳塞和充电盒的详细电池寿命百分比信息。他们甚至会在打开或关闭案例时收到包含此数据的弹出通知。这意味着曾经能够通过简单的颜色或条形指示器来获得电池寿命的设计师现在需要提升他们的游戏水平并显示更精确的信息，否则可能会让他们的客户失望。此外，一直使用电量计的蓝牙耳机制造商将不再需要开发专门的应用程序供用户查看电池信息。

由于这些改进，提供电池 SOC 粗略估计的简单电压测量将不再足够。电量计 IC 可监控电池以提供对剩余电量的估计以及健康状态数据，是更好的选择。但并非所有的燃油计量技术都是一样的。为获得最佳效果，无线 Android 耳塞和耳机以及随附的充电盒的设计需要电量计 IC：

即使在具有挑战性的操作环境中也能提供高精度

具有低静态电流。由于这些耳机中的微型电池通常支持不超过 100mAhr 的容量，因此低静态电流可最大限度地减少设备使用时的电流消耗，并减少设备待机时的电池放电

体积小，并且不需要许多额外的分立元件，因为这些设备的外形尺寸很小

紧凑、准确的电量计 IC 可延长电池寿命

Maxim 在为便携式设备开发精确电量计技术方面有着悠久的历史，可以帮助无线 Android 耳机设计人员满足快速配对增强功能将带来的客户期望。采用我们的 ModelGauge™ m5 EZ 算法的电量计 IC 可提供行业领先的电池 SOC 精度，而无需对电池进行表征。在对 300 多种不同电池和 3，000 次放电进行的模拟中，我们的结果在 97% 以上的最常见测试用例中的误差小于 3%。此外，通过表征，这些电量计的误差小于 1%。这些器件还具有低静态电流，采用小型封装，并通过高集成度最大限度地减少对分立元件的需求。我们的 IC 已成功用于超过 10 亿台设备，可提供清空时间、

为您的下一个无线耳机设计考虑的一些设备包括：

MAX17048 1 节/2 节电量计，采用 ModelGauge 算法。该器件提供低静态电流（3µA 休眠，23µA 活跃）并消除了传统电量计通常需要的电流检测电阻和电池学习周期。它采用 0.9mm x 1.7mm、8 凸点 WLP 封装。

MAX17055 1 节电量计，带 ModelGauge m5 EZ。该器件具有 7µA 的工作电流；提供电流、电压和温度的精确测量；并采用 1.4mm x 1.5mm、9 引脚 WLP 封装。

MAX17260 1 节电量计，带有 ModelGauge m5 EZ 和可选的高边电流检测。该器件的工作电流仅为 5.1µA，采用 1.5mm x 1.5mm、9 引脚 WLP 封装。

以下框图显示了电量计和电源管理 IC 如何支持示例 TWS 耳机应用。

图 2. 带有 USB 和无线充电功能的 TWS 耳塞和底座。

图 3. 带有 USB 充电功能的 TWS 耳塞和底座框图。

当 Fast Pair 对电池寿命的增强功能可用时，这将是 TWS 耳机设计人员进一步增强用户体验的机会。在您的设计中实施具有高精度、低静态电流和小尺寸的电量计技术可以帮助您实现目标。

作者：Bakul Damle，Sagar Khare

审核编辑：郭婷