MAX17320X/MAX17320G评估套件：锂电池电量计评估的得力助手

在锂电池应用日益广泛的今天，准确测量电池电量对于设备的性能和用户体验至关重要。MAX17320X/MAX17320G评估套件为工程师们提供了一个全面评估独立式电池组端电量计IC的平台。下面就来详细介绍一下这个评估套件。

文件下载：MAX17320G2EVKIT#.pdf

一、评估套件概述

MAX17320X/MAX17320G评估套件是完全组装和测试好的表面贴装PCB，用于评估适用于2 - 4节锂离子/聚合物电池的独立式电池组端电量计IC，该IC带有保护器和可选的SHA - 256认证功能。套件包含IC评估板、集成的I2C/1 - Wire®接口以及USB micro - B电缆。同时，还提供基于Windows®的图形用户界面（GUI）软件，可从https://www.maximintegrated.com/products/MAX17320.html/ 的“Design Resources”标签下下载。使用该GUI软件需要Windows 7或更新的Windows操作系统。

二、套件特点

算法与监测功能

• ModelGauge m5算法：能够准确测量电池电量，为电池管理提供可靠的数据支持。
• 多电池组监测：可对多节电池组进行监测，满足不同应用场景的需求。

保护与测量功能

• 全面保护解决方案：板载完整的保护功能，方便评估过程中的电池安全。
• 宽电压和电流范围：电池组输入电压范围为每节+2.3V至+4.9V（默认硬件），默认电流范围为 - 10A至+10A（使用5mΩ感测电阻），通过更换更小的感测电阻可支持更高电流。
• 热敏电阻测量：可配置使用1至4个外部热敏电阻进行温度测量。

通信与软件兼容性

• 通信接口：板载I2C/1 - Wire通信接口，内置MAXUSB接口，方便与PC进行通信。
• 软件兼容性：支持Windows 7或更新版本的软件，方便工程师进行操作和数据查看。

其他特点

• 成熟的PCB布局：经过验证的PCB布局，确保性能稳定。
• 完全组装和测试：到手即可使用，节省开发时间。

三、快速启动步骤

所需设备

MAX17320评估套件、锂离子/聚合物电池、电池充电器、负载电路、USB电缆以及装有Windows 7或更新版本操作系统且带有USB端口的PC。

操作步骤

1. 下载软件：访问https://www.maximintegrated.com/products/MAX17320.html/ 的“Design Resources”标签，下载最新版本的MAX17320评估套件软件，并保存到临时文件夹，解压ZIP文件。
2. 安装软件：运行临时文件夹中的MAX17320EVKitGUISetup.msi程序，将程序文件复制到计算机，并在Windows开始菜单中创建图标。安装过程中，若检测到较旧版本的.NET框架且计算机连接到互联网，会自动安装.NET 4.5版本。
3. 完成安装：按照提示完成软件安装，也可在控制面板的“添加/删除程序”工具中卸载评估软件。
4. 启动软件：安装完成后，软件会自动启动，也可通过点击Windows开始菜单中的图标启动。
5. 硬件连接：根据电池组配置连接评估套件板，如4S配置的连接方式可参考文档中的图1。同时，可将负载或充电器电路连接到SYSGND和SYSPWR焊盘。
6. 建立通信：使用USB电缆将评估套件连接到PC的USB端口，按下S1按钮唤醒MAX17320，GUI软件会自动建立通信。
7. 配置IC：启动时，IC默认使用EZ配置。若有适用于该应用的自定义.INI文件，此时应加载该文件。

四、硬件详细说明

通信连接

PCB上的USB接口可在IC和软件GUI界面之间建立I2C或1 - Wire通信。若单独开发应用代码，可直接连接到板上的SDA（DQ）和SCL（OD）引脚，但不使用内置MAXUSB接口时，用户需在通信线上施加适当的外部上拉电阻。

电池节数配置

MAX17320可配置为使用2至4节串联电池，J2和J5的电池连接和跳线设置应根据文档中的表1进行设置，同时需在配置向导中配置电池节数。

外部热敏电阻

MAX17320可配置使用1至4个外部热敏电阻进行温度测量。评估套件板上预装了4个热敏电阻（RT1 - RT4），若应用需要与电池直接热接触，可移除RT1 - RT4，并用引线式热敏电阻连接到RTx +/RT - 焊盘，同时在配置向导中配置热敏电阻数量。

感测电阻选项

评估套件板出厂时安装了一个5mΩ的0805尺寸芯片感测电阻，若需要，可使用不同尺寸的感测电阻。

五、软件详细说明

软件功能概述

MAX17320G/X评估套件软件可让用户完全控制MAX17320的所有功能，并能将自定义模型加载到IC中。通过不同的控制选项卡，用户可实时查看所有监测参数的更新，软件还具备数据记录功能，可长期监测电池状态。

通信端口

软件会自动检测连接到任何USB端口的评估套件，通信状态显示在底部状态栏的右侧。若未找到评估套件，会显示“No USB Adapter”消息；若找到评估套件但未找到IC，会显示“No Slave Device”消息。若IC正常供电，按下S1按钮可唤醒IC。若通信正常，软件持续读取IC寄存器时，会显示绿色进度条。

程序选项卡

软件的所有功能分布在主程序窗口的各个选项卡中，点击相应选项卡可切换到所需功能页面。

• ModelGauge m5选项卡：显示从IC读取的重要输出信息，包括电池的充电状态、剩余容量、充满时间、放空时间等。
• Protector选项卡：显示IC的所有保护设置，这些设置不能在此选项卡中更改，需使用配置向导进行更新。
• Graphs选项卡：以图形方式显示电量计随时间的变化，用户可通过复选框开启或关闭任何数据系列，图形的可见显示区域可在10分钟至1周之间调整。
• Registers选项卡：用户可访问IC的所有电量计相关寄存器，可按功能或内部地址对寄存器进行排序。在写入寄存器之前，需先禁用写保护功能。
• Commands选项卡：可进行一些特殊操作，如初始化电量计记录、执行电量计复位等。
• Configuration选项卡：与标准的Registers选项卡格式类似，但更改寄存器值时仅更改RAM值，非易失性值不变。若要更改非易失性值，需在Commands选项卡上进行非易失性写入或运行配置向导。
• Register View选项卡：提供以二进制格式可视化和更新寄存器设置的便捷界面，可直接编辑寄存器设置。
• Authentication选项卡：可对MAX17320电量计的SHA - 256电池安全功能进行全面评估。
• History选项卡：可视化非易失性内存映射中0x1Ax列的所有非易失性更新历史。

六、配置向导

在IC准确测量电池组电量之前，需要使用表征信息对其进行配置，可通过以下两种方式实现：

自定义表征程序

可在特定条件下由Maxim执行自定义表征程序，得到一个model.INI总结文件，通过启动配置向导并在步骤2中选择该文件，可将信息编程到IC中。具体操作可联系Maxim了解详情。

ModelGauge m5 EZ配置

这是每个IC内部自带的默认表征信息，在大多数应用和操作条件下能产生准确的结果，是新设计的推荐方法，可绕过自定义电池表征程序。使用EZ配置初始化时，用户需要提供一些额外信息。

配置向导的具体步骤如下：

1. 选择编程起始选项：对于未编程的芯片，选择“Start with Factory Default Values”开始评估；若IC中已有需要保留的非易失性内存更改，选择“Start with Existing Nonvolatile Memory Data”。
2. 选择关键模型：输入感测电阻值，若不使用.INI文件进行EZ配置，选择“Use ModelGauge m5 EZ Model”，并输入额定电池容量、空电压、充电终止电流等信息；若有.INI文件，选择“Use Custom Model and Other Configuration Registers from Model.INI or Complete.INI File”并加载Maxim提供的model.INI文件。
3. 选择基本原理图配置：包括电池节数、热敏电阻数量、Always On LDO输出设置和栅极驱动电压设置。
4. 选择电池平衡配置：设置电池平衡配置（mV）。
5. 配置充电保护设置：配置与充电相关的保护设置，可启用或禁用保护功能，如JEITA充电和JEITA保护功能。 6 - 8. 编辑放电保护参数：包括详细的保护配置、阈值和时序。
6. 启用和配置电池内部自放电检测：可启用该功能并进行相关配置。
7. 选择电量计设备的电源模式：可启用休眠模式以降低电流消耗，或启用Deepship模式在运输和存储条件下打开FET并关闭保护功能。
8. 选择通信停止关机功能：可选择允许通信停止关机功能和使用ALRT引脚唤醒电量计。 11 - 19. 填写特定应用信息：通常可将这些步骤的选项保留为默认值，若有特殊热敏电阻要求，可在下拉列表中选择最接近β值的NTC模型，若列表中未涵盖所需β值，可联系Maxim寻求支持。
9. 更新IC配置：可选择根据之前的配置步骤更新IC，非易失性配置内存只能更新7次。可选择仅更新RAM，也可选择将新配置编程到非易失性内存中，并建议保存新配置设置到.INI文件。

七、编程工具

Maxim提供的.INI文件仅包含电池特性模型，称为model.INI文件，不包含保护器和设备操作的自定义设置。该文件必须与配置向导一起使用，以创建一个完整的.INI文件。完成配置向导后，会生成一个包含所有非易失性寄存器配置的Complete.INI文件。使用该文件时，用户无需再次通过配置向导。在编程工具面板中，点击“Select File”选择保存的Complete.INI配置文件，然后点击“Program IC”直接对非易失性内存进行编程。若需要对一两个非易失性寄存器进行小的更改，可使用文本编辑器编辑完整配置.INI文件中的寄存器，然后使用编程工具对IC进行编程，但手动编辑.INI文件一般不建议，需谨慎操作。用户也可通过勾选“Load INI to RAM”选项仅更新RAM。

八、硬件连接指南

在使用MAX17320评估套件进行高电流评估或保护功能评估时，建议使用真实电池而非电源。连接电池时，应使用焊接连接而非跳线电缆，因为在保护器切换事件中，实验室跳线电缆和电源的电感引起的阻抗可能导致电池电压过冲，电压尖峰可能使任何BATTx引脚的电压超过6V的绝对最大额定值，从而永久损坏芯片。

九、组件供应商与订购信息

组件供应商

供应商	电话	网站
Murata Electronics North America, Inc.	770 - 436 - 1300	www.murata.com/en - us
TDK Corp.	847 - 803 - 6100	www.component.tdk.com
Vishay	402 - 563 - 6866	www.vishay.com

联系这些组件供应商时，请说明正在使用MAX17320。

订购信息

部件编号	接口	U1 IC	引脚封装
MAX17320X1EVKIT#	1 - Wire	MAX17320X12 +	30 WLP
MAX17320X2EVKIT#	I2C	MAX17320X22 +	30 WLP
MAX17320G1EVKIT#	1 - Wire	MAX17320G12 +	24 TQFN
MAX17320G2EVKIT#	I2C	MAX17320G22 +	24 TQFN

号表示符合RoHS标准。

总之，MAX17320X/MAX17320G评估套件为工程师提供了一个全面、便捷的平台，用于评估和开发锂电池电量计应用。通过详细了解套件的特点、操作步骤和相关配置，工程师们能够更好地利用该套件实现准确的电池电量测量和管理。你在使用这个评估套件的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。