Suchen

Batterieladezustandsanzeige-ICs mit sehr niedriger Stromaufnahme

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Thomas Kuther

Die Batterieladezustandsanzeige-ICs MAX17262 und MAX17263 von Maxim liefern präzise Informationen über den Ladezustand der Batterie. Damit lässt sich die Laufzeit batteriebetriebener Geräte verlängern.

Firmen zum Thema

(Bild: Maxim)

Entwickler von mit Lithium-Ionen-Batterien betriebenen mobilen und tragbaren Geräten wie Wearables, Elektrofahrrädern, Elektrowerkzeugen und IoT-Produkten können für die Anwender ihrer Produkte das Nutzererlebnis verbessern, indem sie mit den Einzelzellen-Ladezustandsanzeige-ICs MAX17262 und den Einzel-/Mehrzellen-Ladezustandsanzeige-ICs MAX17263 die Laufzeit verlängern und die laut Hersteller industrieweit genauesten Batterieladezustandsdaten (SOC) liefern können.

Der MAX17262 hat eine integrierte Strommessung und mit nur 5,2 µA einen sehr niedrigen Ruhestrom. Beim MAX17263 beträgt die Ruhestromaufnahme nur 8,2 µA und er steuert drei bis zwölf LEDs zur Anzeige des Batterie- oder Systemstatus, was besonders in robusten Anwendungen ohne Display nützlich ist.

Faktoren wie Ladezyklen, Alterung und Temperatur können die Leistung von Lithium-Ionen-Batterien mit der Zeit beeinträchtigen. Ungenaue SOC-Daten einer unzuverlässigen Ladezustandsbestimmung zwingen deshalb den Entwickler, die Batteriegröße zu erhöhen oder die Laufzeit durch vorzeitiges Abschalten des Systems zu verkürzen, selbst wenn noch nutzbare Energie zur Verfügung steht. Solche Ungenauigkeiten können durch abruptes Herunterfahren oder häufigeres Laden des Geräts zu einem schlechten Nutzererlebnis führen. Auch sind Entwickler aufgrund von Wettbewerbsanforderungen bestrebt, ihre Produkte schnell auf den Markt zu bringen. Die beiden Ladezustandsanzeige-ICs helfen den Entwicklern, die Performanceerwartungen der Endverbraucher zu erfüllen und die Herausforderungen der Time-to-Market zu meistern.

Die Bausteine MAX17262 und MAX17263 kombinieren die traditionelle Coulombzählung mit dem neuartigen ModelGauge-m5-EZ-Algorithmus für hohe Ladezustandsmessgenauigkeit ohne Batteriecharakterisierung. Mit ihrem geringen Ruhestrom minimieren beide Ladezustandsanzeige-ICs die Systemstromaufnahme während langer Standby-Perioden der Geräte und verlängern damit die Lebensdauer der Batterie. Beide verfügen zudem über eine dynamische Power-Funktion, die eine höchstmögliche Systemleistung ermöglicht, ohne die Batterie zu entleeren. Beim MAX17262 entfällt durch den integrierten Strommesswiderstand die Notwendigkeit, ein größeres diskretes Bauteil zu verwenden. Beim MAX17263 minimiert der integrierte Pushbutton-Controller den Stromverbrauch noch weiter und entlastet gleichzeitig den Mikrocontroller von dieser Funktion.

Wichtige Vorteile:

  • Hohe Genauigkeit: Die ICs liefern genaue Ladezustandsdaten wie Zeit bis zur vollständigen Entladung, Zeit bis zur vollständigen Ladung, Ladezustand (prozentual und in mAh) über einen weiten Bereich von Lastzuständen und Temperaturen unter Verwendung des bewährten ModelGauge-m5-Algorithmus.
  • Schnelle Markteinführung: Der ModelGauge-m5-EZ-Algorithmus eliminiert den zeitaufwändigen Prozess der Batteriecharakterisierung und -kalibrierung.
  • Erweiterte Laufzeit: Ein Ruhestrom von nur 5,2 µA für den MAX17262 und 15/8,2 µA für den MAX17263 verlängert die Laufzeit.
  • Integration: Interner Strommesswiderstand (für kombinerte Spannungsmessung und Ladungszählung) im MAX17262 reduziert den Platzbedarf und die Bauteilkosten, und vereinfacht das Layout. Er misst bis zu 3,1 A und ist für Batterien von 100 mAh bis 6 Ah Kapazität geeignet. Für Anwendungen mit höheren Strömen oder Batteriekapazitäten außerhalb dieses Bereichs kann der MAX17263 oder der kürzlich vorgestellte MAX17260 mit einem externen Strommesswiderstand beliebiger Größe verwendet werden.
  • Geringe Größe: Mit einer IC-Größe von 1,5 mm × 1,5 mm nimmt der Einsatz des MAX17262 30% weniger Platz in Anspruch als eine Lösung mit diskretem Messwiderstand und einem herkömmlichen Ladezustandsanzeige-IC; mit 3 mm × 3 mm ist der MAX17263 der kleinste seiner Klasse für Lithium-Ionen-betriebene Geräte.
  • LED-Unterstützung: Der ein- oder mehrzellige MAX17263 steuert auch LEDs zur Anzeige des Batteriestatus auf Tastendruck oder des Systemstatus auf System-Mikrocontroller-Befehle.

„Hersteller von IoT-Geräten sind bestrebt, ihre Produkte benutzerfreundlicher zu gestalten und suchen daher nach Lösungen, die hochintegriert sind, um die Baugröße zu reduzieren“, erklärte Raghu Raj Singh, leitender Analyst für Halbleitertechnik bei Technavio. „Alles, was die Betriebszeit des Geräts durch Minimierung des Batterieverbrauchs verlängert, wird als Segen für diese Entwickler angesehen. Die Ladezustandsanzeige-ICs von Maxim sind ideal geeignet, um beide Anforderungen zu erfüllen.“

„Mit diesen branchenführenden ICs löst Maxim viele der widersprüchlichen und schwierigen Herausforderungen im Bereich des Batteriemanagements für Entwickler tragbarer Produkte“, freut sich Bakul Damle, Director of Business Management, Mobile Solutions bei Maxim Integrated. „Maxims Ladezustandsanzeige-ICs ermöglichen Designinnovationen, die durch herausragende Features und Funktionalität zu längeren Laufzeiten für mobile und tragbare Geräte führen.“

Verfügbarkeit und Preis

  • Der MAX17262 ist für 0,95 US-$, der MAX17263 für 1,49 US-$ (beide ab 1000 Stück, FOB USA) auf der Website von Maxim und bei ausgewählten autorisierten Händlern erhältlich.
  • Das MAX17262XEVKIT und das MAX17263GEVKIT sind für jeweils 60 US-$ erhältlich.
  • Der Lieferumfang umfasst das MAX1726x-ModelGauge-m5-EZ-Benutzerhandbuch und die Software-Implementierungsanleitung sowie Linux-Treiber.

(ID:45487004)