TI BQ2022ALPR 低功率電池燃料計 IC 概觀
德州儀器的 BQ2022ALPR 是專為可攜式電子系統中的 NiCd 及 NiMH 電池所設計的高精度電池電量計積體電路 (IC)。隸屬於德州儀器值得信賴的 BQ 系列電池管理產品組合，可提供 即時電池容量追蹤-這對於確保終端使用者能夠可靠地瞭解裝置的運行時間至關重要。其緊湊的 SOIC-8 封裝、低功耗和 I2C 通訊介面，使其非常適合空間有限、電池供電的裝置，在這些裝置中，效率和精確度不容妥協。 IC 製造商 提供此工業級電池管理元件，作為其值得信賴的 Texas Instruments 半導體產品組合的一部分。
BQ2022ALPR 電池燃油錶的技術參數
| 參數 | 價值 | 單位 |
|---|---|---|
| 功能 | 適用於 NiCd/NiMH 電池的電池燃料計（容量監控 | |
| 容量準確度（典型值） | ±1 | % 的額定電池容量 |
| 供應電壓範圍 | 2.7 至 5.5 | V |
| 靜態電流（典型值） | 10 | µA (作用中模式) |
| 通訊介面 | I2C (100kHz 標準模式、400kHz 快速模式) | |
| 包裝類型 | SOIC-8（小外形集成電路，8 引腳，塑料） | |
| 操作溫度範圍 | -40 至 +85 | °C（工業級） |
主要功能特性
| 特性 | 規格 |
|---|---|
| 支援的電池化學物質 | 鎳鎘 (NiCd)、鎳金屬氫化合物 (NiMH) |
| 容量追蹤方法 | 庫倫計數 + 電壓補償（自校準） |
| 輸出資料 | 剩餘容量 (mAh)、充電狀態 (SoC %)、電池電壓 (V) |
| 校準支援 | 自動自我校準（無需使用者介入） |
| ESD 保護 (最小值) | 2kV (人體模型，根據 JESD22-A114) |
相較於其他電池監控解決方案的優勢
BQ2022ALPR 優於一般電池電量計和簡單的電壓式監測器，首先是其 1% 的容量精確度。基於電壓的監視器（常見於低成本裝置）僅透過電池電壓估計容量，會產生 ±15% 的誤差，導致錯誤的低電池警示或意外關機。"一家領先醫療設備製造商的資深工程師表示：「我們的可攜式胰島素泵從電壓式監視器改用 BQ2022ALPR 後，病人報告的意外關機率下降了 90%。
暢銷產品
其 10µA 的靜態電流比高功率油量計 (消耗 40µA 以上) 低 75%，可延長物聯網感測器的電池壽命 15%。舉例來說，使用 40µA 電流計的無線溫度感測器，單顆 AA 電池可使用 6 個月，使用 BQ2022ALPR 則可使用 7 個月，降低了遠端部署的維護成本。
與需要手動校準的複雜燃油計不同，它具有自動自我校準功能。因此終端使用者無需對電池完全放電/充電以維持精確度，簡化了消費性電子產品 (如無線耳機) 的使用。其 I2C 介面還可與大多數的微控制器 (例如 TI MSP430) 無縫整合，相較於專用介面，可縮短 20% 的設計時間。
精選產品
SOIC-8 封裝比通孔 DIP 封裝小 50%，適合藍牙耳塞或小型醫療泵等空間有限的裝置。其 -40°C 至 +85°C 的溫度範圍也優於商用級壓力錶 (0°C-70°C)，可確保在寒冷的戶外物聯網感測器或溫暖的醫療裝置機箱中使用時的可靠性。
BQ2022ALPR 的典型應用
BQ2022ALPR 適用於便攜式電池供電的系統，在這些系統中，精確的容量追蹤和低功耗是非常重要的。主要用例包括
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- 醫療裝置（可攜式胰島素泵、血糖監測器、手持式病患監測器）
- 消費性電子產品（無線耳機、藍牙喇叭、可攜式媒體播放器）
- 物聯網 (IoT)（無線溫度/濕度感測器、智慧型恆溫器、可攜式安全攝影機）
- 家用電器（無線吸塵器、可攜式風扇、充電式 LED 手電筒）
- 測試與量測（手持式萬用表、可攜式示波器、電池供電的測試探針）
德州儀器在電池管理 IC 的專業技術
身為德州儀器 (Texas Instruments) 的產品，BQ2022ALPR 充分發揮德州儀器 (TI) 在電池管理技術領域超過 40 年的領先優勢。TI 的 BQ 系列 IC 以其精確度、效率及易於整合而聞名 - 每個元件都經過嚴格的測試以符合全球標準：溫度循環 (-40°C 至 +85°C)、耐濕性 (85% RH 於 85°C 下持續 1,000 小時) 及 ESD 保護。德州儀器對品質的承諾，讓德州儀器成為 Apple (消費性電子產品)、Medtronic (醫療裝置) 及 Samsung (IoT) 等公司值得信賴的合作夥伴，這些公司皆仰賴德州儀器的電池管理解決方案來提供可靠的使用者體驗。
常見問題 (FAQ)
什麼是 BQ2022ALPR，它如何追蹤電池容量？
BQ2022ALPR 是 Texas Instruments 專為 NiCd 和 NiMH 電池設計的電池電量計 IC。它使用 庫倫計數 (追蹤電荷進出電池) 結合電壓補償來計算剩餘容量。與基於電壓的監測器不同，此方法可提供 ±1% 的精確度，確保終端使用者獲得可靠的運行時間資訊。
為何 1% 容量精確度對可攜式醫療裝置很重要？
可攜式醫療裝置 (例如胰島素泵) 需要精確的容量資料，以避免意外關機 - 即使是 5% 的誤差，也可能意味裝置在使用中途斷電，危及病患安全。BQ2022ALPR 的 1% 精確度可確保裝置顯示準確的「低電量」警示，讓使用者有足夠的時間充電，避免治療中斷。
低至 10µA 的靜態電流如何讓 IoT 感測器獲益？
IoT 感測器通常使用小型電池 (例如 AA 電池、鈕扣式電池)，而且是遠端部署，因此將耗電量降至最低是關鍵。BQ2022ALPR 的 10µA 主動模式靜態電流比 40µA 以上的量測器少耗 75%。這可將電池使用壽命延長 15%--使用高功率計的感測器可使用 6 個月，而使用此 IC 則可使用 7 個月，從而減少維護次數及成本。
BQ2022ALPR 是否需要手動校正？
它具有自動自我校準功能，可根據即時電池行為（例如充電/放電週期、溫度）調整容量計算。使用者不需要對電池完全放電/充電以維持精確度，這可簡化消費性電子產品 (例如耳機) 的使用，因為在這些產品中，頻繁的完全循環是不切實際的。
BQ2022ALPR 是否與其他品牌 (不只是 TI) 的微控制器相容？
是的，它使用業界標準的 I2C 介面 (100kHz 標準、400kHz 快速模式)，大部分微控制器 (例如 Arduino、Raspberry Pi Pico、STMicroelectronics STM32) 都支援此介面。這種相容性免除了對專屬硬體或軟體的需求，使其容易整合至現有的設計中 - 節省工程時間並減少設計風險。
