一種鋰電池電量監(jiān)測電路設(shè)計方法
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2 硬件電路設(shè)計
2．1 監(jiān)測保護電路
由于DS2762能夠判斷電池過壓、過放電、過流等狀態(tài)，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(guān)MOS管進行控制，在過壓、過放電、過流等狀態(tài)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(shù)據(jù)，為了保證可靠數(shù)據(jù)的可靠連接，需要在數(shù)據(jù)線上接4．7 kΩ左右的上拉電阻。圖2給出具體電路接連關(guān)系及各個器件的電性能參數(shù)。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(jù)實際需要進行選擇，一般都在mΩ級。也可以選擇其內(nèi)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(nèi)置傳感器狀態(tài)下，通過在IS1，IS2外接一個電容，和內(nèi)部電阻組成一個低通濾波器。
根據(jù)圖2電路連接，當(dāng)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(jù)VCELL的變化輸出高低電平。其邏輯及時序關(guān)系如圖4所示。
2．2 主控制器及顯示
主控制根據(jù)工作狀態(tài)對DS2762進行控制及訪問，取得電池狀態(tài)的實時信息。根據(jù)便攜式電子設(shè)備的具體應(yīng)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(qū)動LED顯示屏，實時顯示電池的各種狀態(tài)信息。
3 軟件設(shè)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(guān)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(fā)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(yán)格按照DS2672芯片的讀／寫時序，讀取或設(shè)置各個寄存器準(zhǔn)內(nèi)容。其主要控制命令見表2。
4 結(jié)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(jiān)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(jù)監(jiān)測結(jié)果進行判決處理。文中提出一種基于DS2762芯片的電池電量監(jiān)測電路設(shè)計方法，能夠?qū)?a class="contentlabel" href="http://www.104case.com/news/listbylabel/label/鋰電池">鋰電池的過壓、過流、短路等狀態(tài)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(shù)值并進行處理。該電路性能優(yōu)良，擴展性強，可以廣泛應(yīng)用于各類電子設(shè)備完成對電池的全面管理。
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