一種鋰電池電量監測電路設計方法
2 硬件電路設計
2.1 監測保護電路
由于DS2762能夠判斷電池過壓、過放電、過流等狀態,并能通過CC,DC端輸出控制電平,只需要在外部電路中增加控制開關MOS管進行控制,在過壓、過放電、過流等狀態下斷掉電池輸出進行保護。同時DS2762和外部主控單元只需要一線制連接傳輸命令及數據,為了保證可靠數據的可靠連接,需要在數據線上接4.7 kΩ左右的上拉電阻。圖2給出具體電路接連關系及各個器件的電性能參數。本文引用地址:http://www.104case.com/article/177408.htm
在圖2中采用外部電阻Rsns進行電流采樣,其阻值根據實際需要進行選擇,一般都在mΩ級。也可以選擇其內置的電流取樣電阻,如圖3所示。電流傳感器的輸入端IS1、IS2通過上拉電阻分別接在SNS端和VSS,其Rsns-int的阻值常溫下為25 mΩ。在采用內置傳感器狀態下,通過在IS1,IS2外接一個電容,和內部電阻組成一個低通濾波器。
根據圖2電路連接,當電池電壓VCELL在VOV和VLV之間變化,充電保護輸出端CC和放電保護輸出端DC根據VCELL的變化輸出高低電平。其邏輯及時序關系如圖4所示。
2.2 主控制器及顯示
主控制根據工作狀態對DS2762進行控制及訪問,取得電池狀態的實時信息。根據便攜式電子設備的具體應用情況,該主控制器可以是DSP,ARM,MCU等。文中實驗電路中采用Atmel公司的AT89S52,帶8 KB閃速可編程可擦除制度存儲器(PEROM)低電壓,高性能CMOS微控制器。由于將多功能8位CPU和閃速存儲器組合在單個芯片中。采用單片機直接驅動LED顯示屏,實時顯示電池的各種狀態信息。
3 軟件設計
由于DS2672芯片功能強大,大部分工作都是其自主完成,與主控制器之間只需要進行相關通信即可。芯片和主控制器連接通過一線制接口,可以分別傳輸收發信號。DS2672芯片的寄存器主要有:電流寄存器、電流累計寄存器、電流偏置補償寄存器、電壓寄存器、溫度寄存器、電流累積高閾值寄存器、電流累積低閾值寄存器、溫度保護高閾值寄存器、溫度保護低閾值寄存器等。在使用過程中,主控制器嚴格按照DS2672芯片的讀/寫時序,讀取或設置各個寄存器準內容。其主要控制命令見表2。
4 結語
便攜式電子沒備中的鋰電池在充電及使用過程中需要對充電過流、過壓以及放電短路、過熱等情況進行控制及保護,同時需要實時監測電池的電池電壓、剩余電量、估計供電時間、溫度等諸多信號,根據監測結果進行判決處理。文中提出一種基于DS2762芯片的電池電量監測電路設計方法,能夠對鋰電池的過壓、過流、短路等狀態進行自動保護,配合主控制器讀取電池的實時電壓、剩余電量、溫度等數值并進行處理。該電路性能優良,擴展性強,可以廣泛應用于各類電子設備完成對電池的全面管理。
評論