摘要：設計了一個可使用外接直流電或雙智能電池組供電的電源系統，給出了重要電路的具體設計方法。該系統可以實現較長的電池供電時間，能夠同時對兩組智能電池充電，并通過SMBus與主機系統通信來交互系統工作狀態。關鍵詞：智能電池；電源系統；SMBus；SEpIC

引言隨著信息技術的快速發展，便攜設備的種類越來越多，處理能力不斷增強，所支持的應用也越來越多。便攜設備的一種重要的供電方式是采用電池供電，智能電池在便攜設備中得到了廣泛的應用。衡量便攜設備的一個重要指標是電池供電狀態下的工作時間。為了實現某專用便攜設備在電池供電方式下可以較長時間地工作，本文設計了一個基于智能電池組的電源系統。該系統可外接直流電或使用雙電池組供屯，能夠對輸入電源進行自動選擇；能同時對兩組智能電池充電，并通過SMBus(SystemManagementBus，系統管理總線)與主機系統通信，交互系統的工作狀態。

1電源系統組結構電源系統由智能電池系統管理電路，+12V、4A電源出現電路，+5V、2A后備電源出現電路以及2個智能電池組等組成，如圖1所示。電源系統的負載為基于COMExpress模塊的便攜設備。設備要求使用+12V作為主電源，+5V作為后備待機電源，設備的最大功耗約為50W。其中，+12V主電源要3A容量，+5V后備電源要1．5A容量，同時要求電池供電工作時間不小于4h。+24V、電池組1和電池組2的輸入直接經+5V后備電源電路出現+5VSB電源，為在負載休眠狀態下仍然工作的部分電路供電；3個電源輸入經智能電池系統管理電路選擇后，在12VON控制信號控制下通過+12V電源電路出現負載所需的+12V電源；智能電池系統管理電路對電池組進行充電／放電管理，并通過SMBus與主機系統交互電池供電狀態；系統通過2個智能電池組供電來滿足設備長時間電池供電的要求。

2重要電路設計2．1智能電池組智能電池組由鋰離子電池組、電池電量計和電池保護電路構成，能利用內部電路來測量、計算和存儲電池數據，使電池的使用更加可預測。智能電池組的管理基于SBS(SmartBatterySpecification，智能電池規范)V1．1規范。智能電池組的通信使用SMBus總線，通過SMBus向主機或智能充電器供應電池組的最大充電電壓、電流、剩余電量、電池溫度等參數，并預測剩余工作時間等信息。在過充、過放、溫度超標等危險情況下，智能電池組還能自動采取相應的保護措施，并發出警報廣播。智能電池組結構框圖如圖2所示。系統中鋰離子電池組由ICR1865電池通過串／并聯組合構成。單節ICR1865鋰離子電池的標稱電壓為3．6V，標稱容量為2Ah，滿電電壓為4．2V，放空電壓為2．9V。按照阻容指標一致的原則，以4并4串的形式進行組合，電池組的標稱電壓為14．4V，標稱容量為8Ah。采用TI公司的電量計芯片bq20240、電池保護模擬前端芯片bq29330、二級電壓保護芯片bq29412以及相應外圍器件，構成電池電量計和電池保護電路，實現鋰離子電池組的過壓、過流、過放電保護、狀態監控、電量測量等功能，通過SMBus總線接口與智能電池系統管理器電路交互電池的狀態。