Texas Instruments bq34Z100-R2独立式电量监测计是一款适用于锂离子、铅酸、镍氢和镍镉电池的Impedance Track™电量监测计，并且独立于电池串联配置工作。通过外部电压转换电路可轻松支持3V至16.7KV的电池，此电路可通过自动控制来降低系统功耗。bq34Z100-R2器件提供多个接口选项，其中包括一个I2C外设接口、一个HDQ外设接口、一个或四个直接LED接口以及一个ALERT输出引脚。Texas Instruments bq34Z100-R2还支持外部端口扩展器，连接四个以上的 LED。

数据手册：*附件：Texas Instruments bq34Z100-R2独立式电量监测计数据手册.pdf

特性

• 支持锂离子、磷酸铁锂 4 、铅酸、镍氢和镍镉化学成分
• 对电压为3V至16.7KV的电池使用已获得专利的Impedance Track™技术估算容量
  • 老化补偿
  • 自放电补偿
• 支持的电池容量高达7000Ah，并且提供标准配置选项
• 支持的充电和放电电流高达8160A，并且提供标准配置选项
• 支持与主机系统的两线制I^2^C和HDQ单线制通信接口
• 外部负温度系数 (NTC) 热敏电阻支持
• SHA-1/HMAC认证
• 一个或四个LED直接显示控制
• 五个LED和通过端口扩展器的更多显示
• 低功耗模式（典型电池组运行范围条件）
  • 正常工作：<145µA平均电流
  • 睡眠：<84µA平均电流
  • 全睡眠：<30µA平均电流
• 14引脚TSSOP封装

简化示意图

Texas Instruments BQ34Z100-R2电量监测计技术解析与应用指南

一、产品核心特性与架构

BQ34Z100-R2是德州仪器(TI)推出的采用专利Impedance Track™技术的高精度电池电量监测计，具有以下关键技术特性：

‌宽范围电池支持‌：

• 支持多种电池化学类型：锂离子(Li-ion)、磷酸铁锂(LiFePO4)、铅酸(PbA)、镍氢(NiMH)和镍镉(NiCd)
• 支持3V至16.7KV的宽电压范围（需外接电压转换电路）
• 容量支持范围：标准配置可达7000Ah
• 电流测量范围：标准配置支持±8160A

‌核心技术优势‌：

• 专利Impedance Track™算法实现精确电量计量
• 集成老化补偿和自放电补偿功能
• 支持SHA-1/HMAC安全认证
• 低功耗运行模式：
  • 正常工作模式：<145μA(典型值)
  • 睡眠模式：<84μA(典型值)
  • 深度睡眠模式：<30μA(典型值)

二、硬件设计与接口

1. 封装与引脚配置

• ‌14引脚TSSOP封装‌：尺寸5.00mm×4.40mm
• ‌关键引脚功能‌：
  • BAT(引脚4)：转换后的电池电压输入
  • SRP/SRN(引脚9/10)：库仑计差分输入
  • P3/SDA(引脚14)：I2C数据线/LED3控制
  • P4/SCL(引脚13)：I2C时钟线/LED4控制
  • P5/HDQ(引脚12)：单线通信接口

2. 通信接口

• ‌双接口支持‌：
  • I2C接口：标准400kHz速率
  • HDQ单线接口：190μs典型周期时间
• ‌LED显示控制‌：
  • 直接支持1或4个LED显示
  • 通过端口扩展器支持5个及以上LED

三、典型应用电路

1. 单节锂离子电池应用

• ‌电压转换电路‌：无需外部分压
• ‌电流检测‌：典型0.01Ω检流电阻
• ‌温度检测‌：外接10kΩ NTC热敏电阻

2. 多节电池组应用

• ‌电压分压网络设计‌：
  • 上臂电阻计算：Rseries = 16.5KΩ×(Vmax-900mV)/900mV
  • 典型配置：600KΩ上臂+16.5KΩ下臂
• ‌关键参数设置‌：
  • 电压分压系数需在校准后更新Flash Update OK Cell Volt参数

四、系统校准与配置

1. 关键校准步骤

1. ‌电压校准‌：
   • 应用标称电压(如24V)
   • 通过评估软件校准并自动更新分压参数
2. ‌电流校准‌：
   • 设置CC Gain和CC Delta参数匹配检流电阻值
   • 确保差分电压不超过±125mV(最大±300mV)
3. ‌温度校准‌：
   • 使用标准温度源验证NTC读数

2. 化学ID配置

• 使用BQChem工具选择匹配的化学ID
• 若无匹配型号，需通过SLUC138工具自定义配置

五、PCB设计指南

1. 布局关键点

• ‌地平面分割‌：
  • 高电流地(PACK-)与低电流地分开布局
  • 单点连接于检流电阻Kelvin接点
• ‌信号走线‌：
  • SRP/SRN差分对严格对称走线
  • 推荐使用屏蔽差分线连接检流电阻

2. 保护设计

• ‌ESD保护‌：
  • 通信接口添加5.6V齐纳二极管
  • 连接器处设计0.2mm火花间隙
• ‌去耦电容布置‌：
  • REGIN引脚：0.1μF陶瓷电容就近放置
  • REG25引脚：1μF陶瓷电容就近放置

该器件特别适用于‌电动轻型车辆‌和‌医疗设备‌等高精度电池管理系统，其宽电压范围特性使其成为工业UPS等高压应用的理想选择。通过灵活的配置选项和精确的Impedance Track™算法，可显著提升电池容量预测准确性。