電池組電量計通常放置在電池組內(nèi)，因此即使電池組與主機斷開連接，所有特定于電池組的數(shù)據(jù)和參數(shù)仍保留在電池組中。但是，通過實現(xiàn)一些關鍵功能，可以將電量計電子設備放置在主機中。本應用筆記舉例說明了如何在主機/電池組系統(tǒng)的主機（聽筒）側(cè)維護精確的電量計。給出了一種拓撲結(jié)構(gòu)，在主機中使用DS2770電池監(jiān)視器和充電控制器來測量數(shù)據(jù)，在電池組中使用DS2720 Li+電池保護器來存儲電池組特定的數(shù)據(jù)。

介紹

便攜式應用越來越需要通過庫侖計數(shù)準確估計細胞容量。整個行業(yè)也面臨著降低電池組成本的壓力。這兩個問題的解決方案是將庫侖計數(shù)器設計到手機而不是電池組中，但這種方法必須支持在不同尺寸或具有不同電荷水平的電池之間切換的能力。它還必須保護在電池組斷開連接時由于意外斷電而容易損壞的數(shù)據(jù)。

以下示例說明了如何將操作所必需的數(shù)據(jù)存儲在位于電池組內(nèi)部的非易失性 （NV） 存儲器中，從而在應用的手機端維護準確的電量計。這只是工作系統(tǒng)的一個例子?？梢哉{(diào)整確切的數(shù)據(jù)和存儲位置以適應各個應用。請注意，以下想法基于應用筆記131中描述的達拉斯半導體的電量計概念。

圖1.

操作

在圖1所示的框圖中，實時測量由位于手機內(nèi)部的DS2770執(zhí)行。DS2720位于電池組中，包含重要電量計參數(shù)的NV備份，如果主機斷電，這些參數(shù)將會丟失。DS2720直接由電池供電，即使保護器跳閘也能保持數(shù)據(jù)。主機系統(tǒng)中運行的電量計軟件已從AN131概念以兩種方式進行了修改。首先，DS2770的庫侖計數(shù)和電池老化信息定期備份到DS2720的存儲器中，其次，當主機上電時，系統(tǒng)軟件的初始化例程從DS2720調(diào)用這些信息。DS2720中存儲的變量如下所述：

累積電流 （ACR）
DS2770的ACR是RAM，除非備份，否則斷開時會丟失。每次電量計軟件訪問DS2720時，ACR都會復制到DS2770，以確保即使在電池組意外斷開后也能保持準確的計數(shù)。這些數(shù)據(jù)存儲在DS2720的暫存器RAM中，而不是EEPROM，因為它的更新速率很高。重新連接手機并上電后，存儲的值將寫回DS2770，電量計照常進行。在恢復 ACR 之前，將根據(jù)手機處于活動狀態(tài)的時間長度引入少量 ACR 錯誤。最大誤差的計算方法如下：

ACR 最大誤差 （mAH） = 有功電流負載 （mA） X （DS2720 更新周期 （H） + 初始化前啟動時間 （H））

總累積放電 （TAD）
TAD 是對電池在其生命周期內(nèi)從電池排出的總電荷（以 mAH 為單位）的估計值。該值在正常運行期間由手機中的電量計軟件計算。TAD 值特定于每個單獨的單元格;因此，它存儲在細胞包的內(nèi)存中。主機軟件在每次充電完成后更新DS2720EEPROM中的TAD，并在上電時恢復軟件中的變量。

細胞年齡 細胞年齡
變量是用于解釋細胞老化的細胞表征數(shù)據(jù)的百分比乘數(shù)。通常，電池組內(nèi)的表征數(shù)據(jù)會根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)的結(jié)果進行修改，以重新校準電量計，但在本例中，由于DS2720的存儲器限制，數(shù)據(jù)無法保留在電池組中。相反，默認表征數(shù)據(jù)位于DS2770的手機端，單元年齡變量（表征數(shù)據(jù)的百分比倍數(shù)）存儲在DS2720中。使用此乘數(shù)縮放表征數(shù)據(jù)將產(chǎn)生與乘數(shù)分辨率位數(shù)成反比的誤差，如下所示：

計算出的特征數(shù)據(jù)誤差 （%） = 100% / 2（分辨率位）

因此，12 位值只會產(chǎn)生 .0244% 的誤差，這適用于大多數(shù)應用。每次完成一個學習周期時，細胞年齡倍增器都會更新并存儲到DS2720的EEPROM中。它從DS2720中召回，用于在上電和初始化時調(diào)整特性數(shù)據(jù)。

細胞類型選擇器
給定的應用可以使用多種類型的細胞組。DS2770中每種類型的電池組都有不同的表征數(shù)據(jù)集，因此支持多種電池組類型。DS2720中的一位或多位表示正在使用哪種類型的封裝以及使用哪組特性數(shù)據(jù)。從DS2720讀取電池類型選擇器值以及上電時的電池年齡百分比，以選擇供電量計軟件使用的適當特性數(shù)據(jù)。永遠不應覆蓋單元格類型選擇器。

DS2720存儲器映射

表1為存儲器圖示例，顯示了如何在DS2720中存儲電量計變量以及其他重要電池組信息，如DS2720狀態(tài)寄存器、默認設置和日期代碼。在此內(nèi)存映射中，定期更新的變量存儲在第 0 頁（0x20 到 0x23），永不更改的變量存儲在頁 1（0x30 到 0x33 頁），允許永久鎖定該頁以防止意外覆蓋。

表 1.電池組中電量計變量存儲的內(nèi)存映射。

總結(jié)

通過將重要變量的NV副本保存在電池組內(nèi)存中，可以在手機側(cè)實現(xiàn)準確的燃油測量。電池組中的數(shù)據(jù)備份可確保電量計在斷電后的準確性，并將誤差降至最低。電量計軟件可以支持多個不同尺寸、年齡和充電水平的電池組，但獨立充電器則不然。該算法要求任何對電池組充電或放電的系統(tǒng)更新DS2720中存儲的變量，以保持電量計精度。

審核編輯：郭婷