传统的电动工具主要由线缆接电驱动，要寻找到合适的电源，并合理安排线缆分布，才能有效发挥其作用。同时，如何规避用电过载、人身触电、产生电火花等风险，也成为彼时必须考虑的问题。随着锂电池技术多年来的飞速发展，电动工具的充电效率、电池寿命、能量密度及利用率等都得到了显著提升，符合环保理念的新兴电动工具也应运而生。锂电化技术的成熟，带动了电动工具市场从传统的线缆式、铅蓄电池向新型无绳化、锂电化转变，使其成为新能源行业关注的焦点。

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▲图1.常见电动工具应用

意法半导体基于在汽车领域BMS系统解决方案的经验，推出了可以支持多达5节电池单元的消费类电池管理芯片---L9961。该芯片可以实现3、4或5节电池组的监控、均衡和保护诊断等功能。

产品概述

L9961使用12 bit的Σ-ΔADC进行单体电芯电压、电池包电压的采集, 通过连接外部NTC进行电池温度监测。内部集成一个16bit的Σ-ΔADC采集电池包电流，可持续运行并执行库仑计数功能。该芯片支持单体电芯的被动均衡，所有通道可同时开启。内置I2C通信接口与外部控制器进行信息交互。除此之外，L9961还有双路可配置的预驱通道，用于驱动背靠背功率管。Fuse的预驱可对电池包保护功能进行冗余的设计，以防止火灾和爆炸危险。内置3.3V电源，可在待机和正常模式下为外部控制器和其他外部电路供电。安全相关的配置可存储在内部NVM中，以避免每次唤醒时需要对设备重新编程。
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▲图2. L9961在工业、消费BMS中的应用框图

产品特点

✦ 支持3，4或者5节单体电芯电压监控✦ 内置VREG调节器，输出电压精度3.3V±3%，输出电流可达30mA
1 m) z8 z& s$ S& w9 x0 V✦ 低电流损耗：5uA(待机模式)
/ f0 F1 u$ t( s1 B0 R" ^7 S, F; ?9 x✦ 16bit Σ-ΔADC用于电流测量
✦ 具有库伦计算和过流检测功能
: ^" x" E4 N6 R2 h✦ 12bit Σ-ΔADC用于电压测量，最大误差±15mV
& Y3 j- g. Q0 X3 _4 P: ?) e  H3 s✦ 具有电池单元过压/欠压监测，均衡欠压保护功能
6 y4 K! b' p5 W8 z6 P; H) a( T✦ 支持均衡，单通道均衡电流可达70mA
1 h3 h: T2 G- d# \: K8 c3 f3 G✦ 支持电池包总电压测量
✦ NTC比率测量，最大增益误差±0.8%
✦ I2C通讯接口 ✦ 双路可配的高、低边预驱动
✦ 故障保护保险丝预驱动
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▲图3. L9961内部主要功能模块

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产品相关支持资源

意法半导体围绕L9961可提供相应的支持资源，以帮助客户了解熟悉、运用并快速开发产品：

- y# g0 |0 y) a6 i* T( a# L/ T开发套件
意法半导体已推出L9961开发板可供测试评估：
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▲图4. L9961开发评估板

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✦ 电芯、电池包电压监控

✦ 电池包电流监控

✦ 库伦计数

✦ 充放电开关控制

✦ 保险丝控制

✦ 诊断

✦ 预编译测试脚本

✦ I2C命令监控

✦ 使用创建脚本语言便于开发

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▲图5. L9961 Demo GUI界面

转载自：Automotive

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