AVR技能在智能电池中的运用
一、摘要
—-本文档介绍了智能电池的主要功能以及作为智能电池MCU的一些必备条件。这份白皮书没有深化到各种智能电池的具体界说，但作为简略的介绍从规划的视点看是适宜。
二、智能电池
—-智能电池(简称SB)是指具有必定逻辑性的电池。依据这一界说，有许多方面的、数量巨大的运用。咱们将在MCU中集成这些特别需求，比方将一些小数量的逻辑部件更多地集到MCU中。
三、智能电池的使命及其MCU的必备条件
—-一个由MCU 完结的智能电池可以完结下列各项使命，依照使命的杂乱程序摆放：
—- 1、身份辨认
—-这个运用将查看智能电池的标识字符串，假如智能电池不能回复正确的标识，将导致体系拒
绝作业。这个使命可以确保只要正确类型的电池才干运用，可以防止因为运用不同类型的电池或
者冒充电池所带来的风险。
—-这个使命可以做的更杂乱以添加安全性，来减小破解ID代码的可能性。
图1、ID辨认
此主题相关图片如下：
对MCU的要求：
—-EEPROM：寄存ID标识字符串，片内的EEPROM比片外的更安全。
—-通讯接口：用于处理主机问询ID标识。
—-程序存储区：核算/挑选ID标识字符串。
—-带内部时钟：可以削减本钱和PCB空间。
主张选用AVR的芯片：AtTIny26、AtmeL8。
—-2、陈述电池电压
—-智能电池可以丈量并陈述自身的电压，主机运用程序依据电池所给的信息采纳相应的动作。
—-图2、陈述电池电压
此主题相关图片如下：
对MCU的要求：
—-高精度的A/D 转化器：去读取电压。
—-片内参阅电压：可下降规划本钱并提高智能电池的自适应才能。
—-通讯接口：与运用程序进行有关陈述电压信息的通讯
—-程序存储区：丈量电压并处理电压信息
—-主张选用AVR的芯片：ATTIny15、ATmega8535、ATmega8、ATmega16。
—-3、陈述充电/放电电流
—-除了电压之外智能电池也能监控电流，包含充电时的充电电流和放电时的放电电流，并陈述这些信息
对MCU的要求：
— 1> ADC的精度依据运用的需求而定。2> 带内部电压扩大的差分ADC输入通道：便于检测小电流。3> 其它一些要求和前面的相同。4> 主张选用AVR的芯片：ATTIny15,ATmega8535,ATmega8,ATmega16,ATmega32。 图3、电压、电流丈量
此主题相关图片如下：
—-4、向主运用程序陈述准确的和运算后的数据
—-智能电池可以依据所测得的电池电压和电流自己做一些必要的预算，例如：
—-电池寿数：依据丈量电池得到的参数（电压、放电电流）和电池充/放电的特性核算出电池
寿数，核算结果保存于MCU的数据存储器中。
—-信号操控：依据丈量的参数，将陈述一些操控信息。例如：太小的功率输出–POWER DOWN
运用、满充电–完毕充电、一些风险情况如太大的充电或放电电流。
图4、超级智能电池
此主题相关图片如下：
对MCU的要求：
—-EEPROM 要满足能放下必要的电池特征。
—-程序存储区，履行必要的操作。在这个比如中，智能电池现已接管了重要且风险的使命，因
此对时钟稳定性、程序跑飞和程序死锁维护提出了更高的要求。主张选用片内振荡器、先进的上
电复位和低电压检测电路。
—-主张选用AVR的芯片：ATmega8535、ATmega8、ATmega16、ATmega32。
5、风险情况下的主动干涉
—-在有风险的景象产生时，智能电池可以自己采纳相应的动作。包含当充电或放电时恣意一个电流太高,当放电时电量低于某一个数值时（某些电池如彻底放电会受损）时彻底封闭电池。这就要求电池供货商在智能电池的运用程序中对许多的参数进行编程处理，这样做的长处是使智能电池有更多的主动处理才能，对主运用程序的逻辑处理需求下降。这意味着反响更快速和削减通讯过错形成的风险。
对MCU 的要求：
—-必要的数据和代码的寄存空间
—-要求有很高的可靠性：因智能电池现不仅是监督，在有可能产生风险作业情况下还要采纳相应动作。
—-6、电池单元的平衡
—-许多电池是由一节以上的电池单元组成，典型的PC机电池有三节或四节电池。最理想的作业情况是每个电池单元都有相同的电压，因而要求智能电池可以完结电池单元的平衡操作。
对MCU 的要求：
—-要有额定的ADC通道用于丈量电池单元的电压。
—-电平转化，将单个电池单元的电压转化到适宜ADC的规模。
—-单个电池放电的操控信号或内嵌放电FET。
—-7、针对智能电池的运用环境，对MCU其它方面的要求
—-以下是智能电池的运用环境而对MCU的要求：因为电池主要是用来给主运用项目供电，因而智能电池只能耗费很小的功率。因为要求极低的功耗，所以对MCU以下的要求是必需的：
—-当MCU不运用时，作业在休眠形式以削减功耗。
—-快速唤醒时刻：要求从休眠形式唤醒作业的时刻最小。
—-内部的RC振荡器可以供给快速低功耗的时钟基准。
内部电压调整器
—-为使智能电池在主电池电压封闭时也能作业，因而片内的电压调整器给MCU供给一个适宜的作业电压是必需的。
内嵌温度传感器
—-为增强智能电池的处理才能，内嵌温度传感器，用于检测另一种风险的作业情况：电池单元过热。
—-四、MCU必备条件汇总:
—-小的封装物理尺度
—-低功耗运转，要求高档电源办理（休眠形式、唤醒时刻和中止）
—-EEPROM 数据存储器
—-通讯接口（UART、SMBUS 等）
—-程序存储区
—-时钟基准：
—-快速发动时刻；
—-高精度的通讯和守时；
—-高可靠性，内部振荡器的可靠性会更好。
—-高精度的A/D转化
—-高档的程序跑飞维护：看门狗、掉电检测、上电复位。
—-温度监控
—-电压调整器
—-高电压输入/输出
—-电池单元平衡FET
