PS501的內部結構圖如下圖所示。
??????? 主要內部結構介紹如下:
??????? 處理器內核/存儲器
PS501采用了PIC18 8位RISC單片機內核,其存儲器資源包括16KB 閃存,以及256Byte EEPROM,分別用于存儲程序/數據和參數。這兩種存儲器均可通過SMBus接口進行重新編程,而不需要特別的編程接口。每片PS501在出廠前都已經燒錄好Boot loader程序,針對不同型號用電設備,不同特性的電池芯,以及不同容量等配置信息用戶可以使用Powertool500軟件設置生成不同的固件,在電 池包生產現場下載固件,從而電池包的生產廠可以方便快速地對不同特性的電池芯,不同的上位機設備更改固件,而不需要改動硬件電路。
A/D轉換器
PS501利用高精度A/D轉換器來進行電流、電壓和溫度的精確測量。A/D經過校準后可消除增益誤差和偏移誤差。基于 PS501芯片的電池包管理PCBA在生產過程中除了要現場下載固件外,還要對A/D轉換電路及硅時鐘振蕩器進行校準,校準的內容包括:電池組電壓采樣,每串電池芯電壓采樣,外部和內部溫度采樣,電流采樣,以及硅時鐘振蕩器。因此不管是元件精度,PCB設計等造成的累加誤差都可以通過校準最大程度地進行更正,從而確保每個PCBA對物理量的采樣都是精確的,而這個過程花費的全部時間僅為15s,而且全過程全部自動進行,不需要人工干預。
PowerSmart固件/電池模型
Flash存儲器中固化有所利用PowerSmart開發的電池管理固件。該固件采用專有算法以及精密的三維電池模型,模型包含250多種參數,并可對自放電、溫度以及其他因素進行補償。除此之外,PS501在充/放電周期內還執行了多項容量校正和減小誤差的操作,以提高精度、 改善電量計和充電控制性能。上述功能可確保實現精確的電池容量報告以及誤差小于1%的實時預測。閃存的可再編程特性使得在無需改變硅片設計的前提下,可迅 速實現固件升級并生成用戶版本。PS501可根據特定應用的電池化學性質輕松進行用戶定制。
圖 PS501的內部結構圖
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