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新颖的基准电压校准方法
为了在各种温度变化下获得更好的性能，爱特梅尔增加了一个额外的基准电压校准机制，用以调节带隙基准源的温度系数。这个校准步骤将调节曲率的形状和位置，并显著改善随温度变化的稳定性，如图4所示，在-20～+85℃温度范围内的最大变化是0.5%。注意第二个校准步骤可以检测和显示出具有截然不同的曲线形状的离群点。

图5 包含温度偏移的电压测量精度

基于生产测试成本因素，一般情况下BM器件是不执行第二个校准步骤的。因为行业规范是只在一个温度下测试封装器件，而第二次校准则需要在两个温度下对封装器件进行精确的模拟测试，所以加入具有高模拟精度要求的第二个测试步骤通常都会大幅度增加成本。

爱特梅尔则开发出了一种新颖的方法，能以尽量少的额外成本来执行第二个测试步骤。传统上，第二步测试需要高精度测量设备和复杂的计算操作。此外，对每一个待测器件，第一步测试的数据必须存储，然后在第二步测试中恢复。这些要求都会提高测试成本。爱特梅尔的专有技术充分利用BM单元本身具有的特性，把测试设备要求降至最低：通过精确的外部基准电压，利用板上ADC来执行测量；利用CPU来执行必须的计算任务；以及利用闪存来存储第一步的测量数据。因此，只要利用成本非常低的测试设备便可以获得精度极高的结果。通过这种方法，爱特梅尔便能够以极低的额外测试成本来提供业界领先的性能。

图6 基于电流测量精度的电量计精度结果

带温度偏移的电压测量精度
当电池达到完全放电或完全充电状态时，电压测量便会决定什么时候关断应用或停止对电池充电。因为最大和最小电池电压的安全考量都是不能打折扣的，故须内置一个保护带(guard band)，以确保所有情况下都能安全工作。电压测量精度越高，需要的保护带便越小，实际电池容量的利用率也会越高。在给定的电压和温度下，电压测量可被校准，而该条件下的电压测量误差将极小。当考虑到温度偏移时，测量误差的主要来源是基准电压漂移。图5显示了使用标准基准电压相比曲率补偿基准电压所带来的不确定性。如图5所示，曲率补偿可显著提高精度。

结语
要最大限度地使用电池每次充电后的能量，尽量延长电池组的寿命，同时又不牺牲电池组的安全性，高的测量精度至关重要。为了避免增加校准成本，BMU的固有精度必须尽可能地高。此外，通过能够充分利用MCU板上资源的灵活新颖的校准技术，便可以最小成本实现良好的基准，消除温度的影响。

图6所示为32小时内，一个10Ah电池的放电周期，分别是3h/1.5A，7h/0.6A，以及22h/60mA。温度变化为±10℃，使用的是5mΩ的感测电阻。采用带普通校准方法的标准BMU，电荷积聚中的误差大于400mAh，在这个例子中相当于10Ah电池的4%以上。爱特梅尔的解决方案由于采用了整合有专有校准方法的灵活模拟设计，能够大大提高精度。基于这些改进，误差可被降至20mAh以下，相当于0.2%。

关键词： 温度 稳定 重要性 测量 精确 管理 应用 电池