十分難處理的吸塵器線纜，電鉆上巨大而又笨重的電源插頭，會帶來不少麻煩，有時甚至會有危險。實現(xiàn)電動工具和園藝工具的無線化曾經是一個昂貴而又難以企及的夢想，不過，隨著鋰離子 （Li-ion） 電池變得越來越普遍，價格不斷走低，這個夢想終于可以實現(xiàn)了！

　　鋰離子 （Li-ion）、鋰聚合物或磷酸鐵鋰 （LiFePO4） 化學電池的優(yōu)勢是很明顯的，相對于傳統(tǒng)電池，它們的體積能量密度（單位大小電池所能提供的電能）和重量能量密度（單位重量電池所能提供的電能）更大。因此，在不使用笨重鉛酸電池的情況下，你也能夠獲得更高的電量，你可以試想一下，這是不是非常適合應用于電動工具或園藝工具呢？不過，這些化學電池也不是一點兒缺點也沒有，它們也會產生一些安全問題，比如：欠壓 （UV）、過壓 （OV）、過熱和過流 （OC），而這些問題都會加速電池性能下降，并且有可能導致熱失控和系統(tǒng)故障。

　　隨著鋰離子電池組的應用范圍不斷擴大，使用這些類型電池的應用也越來越多，電池組本身的尺寸也在變大，以滿足更高的功率要求，而電池組內置的電池數(shù)量也在增多。隨著普及范圍越來越廣，人們開始更多地關注它的安全性（上文提到的那些問題）。對電池安全性顧慮的增多，使得因此設計人員在注重空間和熱限制的同時，還考慮在電池組設計中加入更加精密的保護、監(jiān)視和平衡電路。

　　TI深知市場的快速發(fā)展和不斷增長，因此TI Design，10節(jié)電池組監(jiān)視、平衡和保護參考設計恰恰提供了一個經測試的硬件平臺，可以對使用10節(jié)串聯(lián)鋰離子或磷酸鐵鋰電池的電池組進行電池節(jié)監(jiān)視、平衡、保護和電量計量。此類應用包括而不僅限于電動工具、園藝工具、機器人和立式真空吸塵器，甚至是無人機！

　　這款設計包括：

　　· 模擬前端 （AFE），可用于監(jiān)視電池節(jié)電壓和電池組，以及電流與溫度。此模擬前端可以提供綜合性保護，包括欠壓、過壓、短路和過流保護。它還有助于電池節(jié)的電路平衡。

　　· 微控制器 （MCU），用作電池管理控制器，可實現(xiàn)模擬前端的參數(shù)配置，進而執(zhí)行電量計量算法、電池節(jié)均衡機制、處理故障，并且與電池組外的系統(tǒng)建立聯(lián)系。

　　· 在充電或放電期間出現(xiàn)故障時，模擬前端可以斷開電路以保護場效應管。

　　圖1：TIDA-00449系統(tǒng)方框圖

　　表1：參考設計技術規(guī)格

　　當設計電池供電的電動工具時，請確保您的電池組具有針對不正確充電或放電的監(jiān)視、平衡和保護功能。在與這款參考設計配合使用的設計指南中，我們已經增加了步驟說明，其中涵蓋了組件選型、電路圖和布局設計，以及包括熱測量值在內的測試結果。立即開始設計，看一看您能使哪些電動工具變成無線式工具吧！
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