在智能眼鏡和增強現實（AR）設備簡潔的鏡架內部，蘊藏著大量先進技術。然而，這些設備通常只能連續工作數小時。這是因為攝像頭和傳感器必須持續采集周圍環境，同時處理器在高分辨率顯示屏上渲染數字物體，并將它們實時疊加在現實世界中。實時空間計算的巨大功耗需求，與它們輕量化的外形尺寸和有限的電池容量形成矛盾。

由于設備佩戴在頭部，電池組必須非常小巧，通常被安置在鏡架纖細的鏡腿內部或嵌入鏡臂之中，這嚴重限制了電池容量。設備直接貼合皮膚，其能夠安全產生的熱量受到限制。因此，這限制了處理器性能和電池放電速率。

但隨著智能眼鏡快速走向主流，工程師們在延長這些設備有限續航時間方面變得更具創新性。

一個趨勢是將多塊小型電池分布在整個設備中并進行并聯連接，使其作為單個更高容量的電池組工作。這種架構使設計人員能夠利用鏡架或外殼內原本閑置的空間，在不增大設備體積的情況下有效提升總電池容量。

然而，并聯電池會給設計人員帶來一些難題，尤其是在電芯之間平衡電壓、匹配阻抗，以及防止意外互充方面。

管理這些問題需要對電芯內部的電壓、電流和溫度進行精準、實時的監測。同時也需要精確的控制，在不犧牲安全性和可靠性的前提下加快充電速度并延長續航時間。

在國際消費類電子產品展覽會（CES）上，亞德諾半導體演示了一款名為MAX17335的電池管理集成電路，該芯片將充電、監測和保護功能集成在單一芯片中，簡化了并聯電芯的電池管理。

電池并聯與串聯連接的區別是什么？

隨著電池續航成為消費類設備更關鍵的考量因素，企業越來越多地采用多電芯設計，將電芯物理分離，以幫助延長電池的有效容量和使用壽命。

在串聯配置中，獨立的電池電芯首尾相連，以提升電壓但不增加總容量，通常用于提高效率。與之相對，將電芯并排采用并聯配置，可提供更大的總安時（Ah）容量，同時保持電壓不變。

串聯連接的電芯需要采用相同的電壓和容量規格，以最大化性能和安全性。盡管并聯配置中的電芯應具備相同的標稱電壓，但它們的容量可以不同。

并聯配置還可以將電池放置在特殊位置，例如智能眼鏡的兩側或折疊手機的不同部位，為工程師提供更大的結構設計靈活性。例如，不在智能眼鏡的一側鏡腿中集成單塊 200 毫安時電池，而是改用一塊更小的 150 毫安時電芯，并與位于耳掛處的 100 毫安時電池并聯，總容量可達 250 毫安時（圖 1）。額外的 50 毫安時使總容量提升了 25%。

并聯電池配置的主要缺點是電芯均衡復雜度增加

但這些優勢也給電池管理系統（BMS）帶來了新的挑戰。在多電芯電池中，最重要的是平衡各個電芯之間的電壓和電流。電芯均衡難度較大：由于電芯內部發生的電化學反應、施加在電芯上的不同負載，以及溫度、老化等會影響電芯阻抗的其他因素，這些參數會不斷變化。這些因素會導致電芯之間出現不均衡狀態。

平衡電芯之間的荷電狀態（SOC），對于最大化容量和使用壽命至關重要。在充電過程中，電芯本身容量的固有差異，或電壓及其他參數的偏差，會導致部分電芯充電不足，而另一部分電芯過充。這會使電池組無法發揮全部容量，并可能導致電芯過早老化。久而久之，會出現電池整體壽命縮短以及安全問題。

當電池容量不同時，電芯均衡會更加復雜。由于荷電狀態是一個相對指標，容量較小的電芯比容量較大的電芯更快達到相同的荷電狀態。保持均衡意味著在每一個周期的充電和放電過程中，為不同電芯提供不同大小的電流，這一要求更高。并聯電芯的數量越多，實現這一目標的復雜度越高。

電池管理系統還必須能夠控制設備工作時電芯的電流分配。除非在并聯電池之間仔細平衡負載，否則容量較小的電芯會先于容量較大的電芯耗盡電量，導致電池組提前欠壓關機。這可能導致大量可用容量閑置未被使用。此外，如果通往每個電池電芯的通路阻抗不相等，電流將無法均勻分配。

某一塊電池比另一塊耗電更快，會導致該電芯的循環強度更高。最終，該電池電芯可能過早出現容量衰減，不僅縮短電池組的整體壽命，也會縮短整個消費設備的壽命。

另一個問題是無意的互充。當不均衡的電芯并聯時，電壓較高的電池會向電壓較低的電池分流電流，直至兩者電壓持平，這可能引發過熱或其他問題。

當設備消耗大量功率時，兩塊電池主要為負載供電。但當設備降低功耗時，互充風險會上升。這種持續的電流重新分配會破壞電芯均衡并造成功率損耗。

使用無源元器件解決該問題時，可以在電路中加入二極管。然而，二極管或門電路通常存在缺點，包括電芯之間的電流均分效果不佳。

取而代之的是，可以使用更智能的電池管理集成電路關斷電路中的充電場效應管，限制反向電流流動。這可確保電池同時放電，且荷電狀態較高的電池會優先放電，以與另一電芯保持均衡。

電池管理集成電路的另一項優勢是，它可以在合理的情況下實現可控的互充。例如，當智能眼鏡連接便攜式充電寶但仍在使用時，讓設備內電壓較高的電池電芯分流少量電量為電壓較低的電芯充電，會有所幫助。該芯片可通過嚴格調控電路中的充電場效應管來實現這一功能，使適量電流在電池電芯之間流動。

電池管理集成電路將充電器、監測器和保護器集成一體

安全高效地為并聯電池電芯充電，并盡可能釋放其總容量且不發生衰減，需要精準的電芯級監測。必須實時測量電壓、電流和溫度，以準確估算電芯的荷電狀態。

若缺乏這種監測能力，電芯的充放電會出現不一致，電池保護系統需要增設額外安全裕量。這反過來可能導致電池無法充滿或完全放電，降低可用容量。

如今的電池管理集成電路越來越多地集成電池電量計，以更精準地控制充電電流，并持續監測放電狀態，幫助防范潛在危險。

亞德諾半導體的 MAX17335 便是一例，它將充電、監測和保護功能集成在單一芯片中。該芯片從兼容 USB?C 的充電器或轉換器取電，實現并聯電池電芯的高速充電，幫助最大化續航時間。盡管該芯片專為單電芯鋰離子（Li?ion）和鋰聚合物（LiPo）電池設計，但可通過多顆芯片獨立為并聯連接的電芯充電，并防止意外互充（圖 2）。

 MAX17335 是亞德諾半導體在 2026 年 CES 展會上并聯電池管理演示中的核心器件。

通過調控充電 N 溝道場效應管，該器件控制充電電流，以縮短充電時間并保護電池健康。它持續監測并調整充電電壓、電流和場效應管溫度，實現更精準的充電，從而使充電更飽滿，續航時間更長。

MAX17335 可支持 1 毫安至 500 毫安的低功率充電，適用于智能眼鏡或其他緊湊型、異型結構設備。它也可適配折疊手機等產品所用的大功率并聯電池組（1000 毫安以上）。

亞德諾半導體表示，該芯片采用融合算法確定電池電芯的荷電狀態，結合了庫侖計數的短期精度與開路輸出電壓（OCV）監測的長期穩定性。MAX17335 還可適應多種工作條件，包括電芯老化、溫度變化和放電電流輸出。芯片內部的理想二極管電路有助于降低充電場效應管兩端的電壓降。

該芯片實時監測電池電芯內部狀態，提供過壓、欠壓、過流、短路以及過溫、欠溫保護。芯片通過高端 N 溝道場效應管實現內部自放電保護，確保電池電芯在安全范圍內工作，并擁有更長的使用壽命。