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了！

　　鋰離子 (Li-ion)、鋰聚合物或磷酸鐵鋰 (LiFePO4) 化學電池的優勢是很明顯的，相對于傳統電池，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、監視和平衡電路。

　　TI深知市場的快速發展和不斷增長，因此TI Design，10節電池組監視、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節串聯鋰離子或磷酸鐵鋰電池的電池組進行電池節監視、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)，可用于監視電池節電壓和電池組，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。它還有助于電池節的電路平衡。

　　·微控制器 (MCU)，用作電池管理控制器，可實現模擬前端的參數配置，進而執行電量計量算法、電池節均衡機制、處理故障，并且與電池組外的系統建立聯系。

　　·在充電或放電期間出現故障時，模擬前端可以斷開電路以保護場效應管。

　　圖1：TIDA-00449系統方框圖

　　表1：參考設計技術規格

　　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！