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1セルリチウムイオン電池の残量を誤差1%で計測可能な管理IC
[issued: 2007.09.27]
通常の携帯電話機では、電池残量管理には電池電圧の計測をベースとした簡易的な手法が用いられている。この手法には負荷電流と電池の内部インピーダンスによるIRドロップにより、測定誤差が大きくなるという問題がある。また電池の劣化の影響が加わり、誤差の値は最大数十%にも及ぶため、機器設計においては大きなマージンを確保する必要があった。言い換えれば、実際には残量が十分にあっても、それを使い切ることなく「残量なし」と判定せざるを得なかった。
この課題を解決するために、bq27500は電池残量を正確に測定するための仕組みを提供する。それには、同社が「Impedance Track」と呼ぶ技術が用いられている。同技術は、電池の内部インピーダンスを正確に算出するためのアルゴリズム(ファームウエア)として実現されており、これを用いることで、電池の劣化や温度、充放電のパターンなどによって変動する内部インピーダンスをリアルタイムに計測/記憶することができる。この内部インピーダンスの値と電池電圧を基にして電池残量を算出することで、その誤差を1%以内に抑えることが可能になるという。
bq27500のパッケージは2.5mm×4mmの12端子SON。電池パックではなく端末本体側に実装し、2.5Vの電源電圧を供給するかたちで使用する。通常は消費電流が15μAの電力削減モードで動作し、残量計測時にのみ95μAの消費電流で動作する。I2Cインターフェースによる通信機能を備え、この機能のみ稼働している状態の消費電流は2μA。SHA-1(secure hash algorithm-1)/HMAC(keyed-hashing for message authentication)を用いる電池認証機能も備える。すでに量産出荷中で、1000個受注時の単価は1.35米ドル。なお、電池パック側に実装可能な「bq27540」も、2007年10月から量産の予定である。こちらは電池電圧を直接供給し、内蔵LDO(low drop out)レギュレータによって2.5Vを生成する構成で用いる。
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