深入解析bq27621 EVM：单节可充电锂电池电量计评估模块

在锂电池管理领域，准确评估电池状态至关重要。德州仪器（Texas Instruments）的bq27621 EVM单节可充电锂电池电量计评估模块为工程师们提供了一个全面且便捷的解决方案。本文将详细介绍该评估模块的各个方面，帮助电子工程师更好地理解和使用它。

文件下载：BQ27621EVM-G1.pdf

1. 特性与套件内容

1.1 特性

bq27621 EVM是一个完整的bq27621电量计评估系统，具有以下显著特性：

• 快速设置：预装配的电路模块，可实现快速搭建。
• 便捷评估：配备个人计算机（PC）软件和接口板，便于进行评估。
• 数据记录：软件支持数据记录，可用于系统分析。

1.2 套件内容

套件包含bq27621电路模块（PWR582）。要正确配置bq27621，可访问产品网页文件夹（www.ti.com）。

1.3 订购信息

部件编号	EVM部件编号	固件版本 (1)	电池类型	化学ID	配置
bq27621 - G1	bq27621EVM - G1	v1.05 (0x0105)	4.2 V Li - ion	0x1202	1 cell
			4.3 V Li - ion	0x1210
			4.35 V Li - ion	0x354

注：使用FW_VERSION (0x0002) Control()子命令返回0x0105，详情可参考bq27621 - G1数据手册。

2. 基于bq27621的电路模块

2.1 电路模块连接

电路模块上的触点提供以下连接：

• 电池组连接（J5）：PACK + /LOAD + /CHARGER +，PACK - /LOAD - /CHARGER -
• 串行通信端口连接（J10）：SDA，SCL和$V_{SS}$
• 信号输出连接（J1和J5）：BIN和GPOUT
• IC电源连接（J4）：EXT $V{DD}$和$V{SS}$

2.2 引脚描述

引脚名称	描述
PACK + /CHARGER + /LOAD +	电池组正极引脚
PACK - /CHARGER - /LOAD -	电池组负极引脚
SDA	I²C通信数据线
EXT $V_{DD}$	外部电源连接
SCL	I²C通信时钟线
$V_{SS}$	通信线信号返回，与充电器和地共享
BIN	电池插入检测输入
GPOUT	通用输出

3. 电路模块物理布局、物料清单和原理图

3.1 板布局

该部分展示了bq27621模块的印刷电路板（PCB）层（图1 - 图5）和装配图。这些布局图对于工程师理解模块的物理结构和布线非常有帮助。

3.2 物料清单

详细列出了电路模块中使用的各种元件，包括电容、电阻、连接器、测试点等。例如，电容C1为0.47 µF，C2为1 µF；电阻R1为10 kΩ，R2为4.7 MΩ等。这些元件的具体参数和型号为工程师在设计和调试过程中提供了准确的参考。

3.3 原理图

图6展示了bq27621EVM的原理图。需要注意的是，为了正常工作，应在BIN引脚添加10 - kΩ下拉电阻。

3.4 bq27621电路模块性能规格总结

规格	最小值	典型值	最大值	单位
输入电压（Pack + 到Pack -）	2.7	3.6	4.5	V

这些性能规格为工程师在使用该模块时提供了重要的参考依据，确保模块在合适的工作条件下运行。

4. EVM硬件和软件设置

4.1 系统要求

软件要求Windows XP或更高版本。EV2300不正式支持64位Windows（如Windows 7或更高版本），建议使用EV2400。

4.2 软件安装

可在power.ti.com的bq27621工具文件夹中找到最新版本的电池管理工作室（bqStudio）软件。安装步骤如下：

1. 确保在开始安装前，EV2300或EV2400未通过USB电缆连接到个人计算机（PC）。
2. 打开包含安装包的存档，并将其内容复制到临时目录。
3. 打开从TI网站下载的软件文件。
4. 按照屏幕上的说明完成软件安装。
5. 在启动评估软件之前，使用USB电缆将EV2300或EV2400连接到计算机。
6. 如果连接的是EV2300，等待系统提示“New Hardware Found”，选择“Select Location Manually”，并使用“Browse”按钮指向子目录TIUSBWin2K - XP - 1。
7. 对“驱动程序未通过Microsoft认证”的警告回答“Continue”。
8. 如果连接的是EV2300，在之前的安装完成后，另一个系统提示“New Hardware Found”会出现，重复步骤1 - 5，但指定目录为TIUSBWin2K - XP - 2。
9. 再次对“驱动程序未通过Microsoft认证”的警告回答“Continue”，此时驱动程序安装完成。
10. 对于EV2400，驱动程序应随软件安装一起安装。

5. 硬件连接

5.1 连接bq27621电路模块到电池组

图7展示了如何将bq27621电路模块连接到电池组和系统负载/充电器。需要注意的是，如果使用的是PWR545 REV. A EVM板，应按照图7所示将电池、充电器和负载连接到J5上的PACK +和PACK - 连接点，而不要按照初始版本的用户指南将充电器和负载连接到J6和J7。同时，确保电池离EVM板最近，其次是充电器和负载。

5.2 PC接口连接

按照以下步骤配置硬件以连接到PC：

1. 使用导线将基于bq27621的EVM连接到EV2300或EV2400，连接关系如下表所示：	EV2300或EV2400
   SDA
   SCL
   GND/$V_{SS}$

2. 将PC USB电缆连接到EV2300或EV2400和PC的USB端口。

完成以上步骤后，bq27621EVM即可开始运行。

6. 操作

6.1 启动程序

从“开始 ￫ 程序 ￫ 德州仪器 ￫ 电池管理工作室”菜单序列中运行bqStudio。启动后，主界面（图8）将显示，包括插件面板、电量计仪表盘以及寄存器和命令插件窗口。这些插件窗口可以隐藏、停靠在不同位置或作为独立窗口浮动。如果是首次启动bqStudio，只会看到欢迎屏幕，关闭欢迎屏幕标签即可进入主界面。可以通过点击主窗口顶部插件面板中的相应图标，将寄存器、数据内存、命令等插件添加到主窗口。初始时，电量计仪表盘和寄存器部分应显示数据。可以点击“Refresh”（单次扫描）或“Scan”（连续扫描）按钮更新寄存器窗口中的数据，点击“Log”按钮将扫描值保存到文件以便后续分析。日志记录和连续扫描间隔可以在“Window”菜单下的“Preferences”选项中设置。

6.2 设置可编程bq27621选项

bq27621 EVM按照bq27621技术参考手册中的默认设置进行配置。为了获得最佳性能，必须确保设置正确更改以匹配正在评估的bq27621解决方案的电池组和应用。可以使用bqStudio的数据内存插件（图9）进行设置。当首次打开数据内存插件时，bqStudio将从连接的bq27621EVM读取配置值。如果EVM已复位（由Flags()寄存器中的[ITPOR]位设置指示），这些值将是默认值。要更改数据内存插件中的值，双击所需参数并输入新值，按“Enter”键后，bqStudio将更新所选参数。需要注意的是，当发生POR或完全复位（由Flags()寄存器中的[ITPOR]位设置指示）时，RAM更新将恢复为默认值。可以点击数据内存插件中的“Import”按钮从整个.gg.csv文件导入配置到RAM，点击“Export”按钮将RAM配置保存到.gg.csv文件。

7. 相关文档

德州仪器提供了以下相关文档，可通过拨打德州仪器文献响应中心电话（800）477 - 8924或产品信息中心（PIC）电话（972）644 - 5580获取，也可通过TI网站（www.ti.com）获取更新后的文档：

1. bq27621 - G1，具有动态电压相关性的系统侧电量计数据手册（SLUSB85）
2. bq27621 - G1快速入门指南（SLUUAP5）
3. bq27621 - G1技术参考手册（SLUUAD4）

8. 修订历史

该文档有多次修订，不同版本对文档中的图和说明进行了更新和优化，例如2014年2月的A版本更新了部分图，4月的B版本删除了校准屏幕部分并简化了说明。

9. 注意事项

在使用bq27621 EVM时，还需要注意以下事项：

• 使用限制：该评估模块仅适用于产品或软件开发人员在研发环境中进行可行性评估、实验或科学分析，不得直接或间接组装到任何成品中，也不适用于消费或家庭使用。
• 保修：TI对EVM提供90天的有限保修，但对于因疏忽、误用、不当安装或测试等非TI原因造成的缺陷不承担责任。
• 监管通知：不同国家和地区对EVM有不同的监管要求，如美国的FCC规定、加拿大的Industry Canada规定以及日本的相关规定等，使用时需要遵守这些规定。
• 安全警告：EVM不得用于功能安全和/或安全关键评估，用户必须阅读并遵守用户指南和其他相关文档中的安全信息，确保在TI推荐的规格和环境条件下操作，避免超出规定的性能评级和规格，否则可能导致人身伤害、财产损失或设备损坏。

总之，bq27621 EVM为电子工程师提供了一个强大而全面的锂电池电量计评估平台。通过深入了解其特性、硬件和软件设置、操作方法以及相关注意事项，工程师们可以更好地利用该模块进行锂电池管理系统的设计和开发。你在使用类似评估模块时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。