X-Powers多节电池管理芯片分析

随着电子产品设计功能和性能的快速提升，消费者对产品轻薄化以及电池续航能力的要求也越来越高，在连接外设和复杂应用场景下，单节锂电池方案已经越来越难满足设计需求了，对于系统电源的设计者来说，多节电池串联设计已是更优的选择。
　　多节电池串联应用的优势
　　串联电池可以为系统提供更高的供电电压，从而提高功放、背光、以及5V供电设备模块的转换效率。对比单节电池，可以降低对充电电流的要求，同等负载下也降低了电池放电电流，对于电池寿命影响更小。
　　单节电池在常规系统应用下，放电截止电压一般不低于3.3V，再考虑到大电流时电池内阻的影响，截止电压甚至要求在3.5V以上，而同样的串联电池，则可以在系统稳定的前提下，可以有更低的截止电压（2.5V），提高电池续航能力。
　　高精度且易用的电量计系统
　　在电池管理系统中，电量计的准确性对于用户体验也是非常重要的一环，多节电池串联中，电芯个体的差异性也会给电量计量带来了一定的难度。以往基本的电压法存在负载瞬时变化影响电压而计量不准的问题，而单纯的库仑计计量方式则会存在累计误差，长时间使用会影响计量准确性。传统将电量计设计在电池包中的做法则提高了电池的设计和更换的难度，且需要较长时间的电池参数调教。
　　AXP259 是X-Powers推出的高性能2-4节串联电池管理的单芯片解决方案。该芯片支持最高DC 22V输入，集成了最大3A的开关充电器和一路4A驱动能力的System Buck，效率可达92%。芯片支持IPSTM路径管理功能，在DC输入和电池之间智能选择供电方式，满足系统需求的同时优化电能使用，提高电池寿命。
　　AXP259还集成了电量计系统。依靠在电量计量领域的丰富经验，X-Powers提出的E-GaugeTM系统，只需提供电池的基本参数，芯片内部集成的硬件电量计会综合电压以及库仑计的两种算法，分时段进行校正，实现最高2%精度的电量计量。系统具有内阻和容量学习功能，同时可以直接输出容量百分比、电流、电压、剩余容量等电量信息。在有效减少电池参数学习时间的基础上，降低电池包设计难度，大幅减小电量计成本。
　　作为高集成度的高性能的电源管理芯片，AXP259外部只要简单的添加容阻件和MOSFET就可以使用，极大降低了电源系统设计难度，芯片还集成了两路switch，为系统应用提供更多功能。芯片还具有过压保护、过流保护和过温保护等安全保障机制，使系统更稳定、更安全。
　　Features
　　支持5~22V输入和2~4接电池，最大充电电流为3A；
　　关机功耗小于40μA，DC输入静态电流500uA；
　　IPS（Intelligent Power Select） 智能电能管理系统；
　　易用的高精度电量计量系统；
　　支持I2C通信接口；
　　一路最大输出5V@4A的DCDC，
　　一路高压SW和一路低压SW；
　　多重保护机制；
　　QFN7*7 56pin。
　　应用场景
　　大尺寸平板，２in1，WIFI音箱，移动微投，手持POS机等多节电池应用场景。
　　参考设计
　　X-Powers首创多节电池管理芯片