摘要：DS2786是一款基于開(kāi)路電壓的電量計，能夠報告鋰離子電池總儲存電量。該器件在出廠(chǎng)前已經(jīng)建立了理想的OCV曲線(xiàn)，可以精確估算Li+電池的剩余電量。DS2786 OCV電量計的精度可通過(guò)實(shí)際應用條件下的Li+電池特性參數改善。
引言
基于開(kāi)路電壓(OCV)的獨立式電量計DS2786可根據空閑狀態(tài)下電池的開(kāi)路電壓估算可充電鋰離子(Li+)電池的可用電量。器件按照儲存在IC中的查找表，利用開(kāi)路電壓確定電池的相對容量。DS2786出廠(chǎng)前，EEPROM中已經(jīng)建立了理想的OCV曲線(xiàn)。根據實(shí)際應用中鋰離子(Li+)電池的充/放電參數獲取OCV曲線(xiàn)，以提高DS2786的精度。
本應用筆記描述了基于OCV電量計應用中獲取Li+電池參數、采集并處理數據，而后將數據載入DS2786K評估軟件的方法。
獲取Li+電池參數的步驟
1. 確定滿(mǎn)電量和空電量點(diǎn)
提取Li+電池參數的最佳方法是創(chuàng )建一個(gè)盡可能與實(shí)際應用接近的環(huán)境。其中包括保護電路、放電曲線(xiàn)(包括實(shí)際應用中有效電流和待機電流的典型值)以及充電曲線(xiàn)。因此需要模擬電池充電和放電過(guò)程，并監控和記錄電流和電壓。
滿(mǎn)電量點(diǎn)(100%電量)是指充電電路對Li+電池充滿(mǎn)電時(shí)的容量�？针娏奎c(diǎn)(0%電量)是指有效空電量點(diǎn)、待機空電量點(diǎn)或電池中剩余的絕對電量。
2. 獲取電池參數
在基于OCV電量計應用中提取Li+電池參數可在室溫下進(jìn)行。最好至少采用3節電池執行下列步驟，獲取平均OCV曲線(xiàn)。
1. 電池充電達到滿(mǎn)電量點(diǎn)。
2. 電池放電達到0%，學(xué)習電池容量，以mAh為單位進(jìn)行記錄。
3. 電池充電達到滿(mǎn)電量點(diǎn)。
4. 電池空閑60分鐘。
5. 記錄100%時(shí)的開(kāi)路電壓。
6. 以大約0.2C的速率，將電池放電5% (基于步驟2中的電池容量)。
7. 電池空閑60分鐘。
8. 記錄95%時(shí)的開(kāi)路電壓。
9. 重復執行19次6-8步驟，直到電池容量為0%。
3. 數據分析
表1為典型電池的采樣數據，由Maxim Integrated Products提供。20對電量/OCV數據分為9組，并存儲到DS2786的EEPROM。100%和0%時(shí)的對應數據必須存儲到器件中。選取其他7對數據來(lái)近似代表全部參數。表2為挑選出的用來(lái)近似表1中數據的9對數據。圖1為表1和表2中數據的比較。
4. 表1. 典型Li+電池的OCV特性數據
表1：典型Li+電池的OCV特性數據。
表2. 存儲在DS2786中的OCV參數數據
圖1：OCV參數數據和9個(gè)近似分界點(diǎn)。
7. 數據存儲
最后一步是設置即將數據存儲到DS2786的EEPROM中。采用DS2786K評估軟件可以很容易地將數據轉換成適當的格式以存儲到EEPROM中。只需將表2中的數據載入DS2786K的Parameters標簽，如圖2 所示。此外，應將電池容量(參見(jiàn)第2步)輸入Initial Cell Capacity文本框。然后點(diǎn)擊Write & Copy按鈕。確保設置電壓施加到DS2786的VPROG引腳，從而正確編程EEPROM。
圖2：DS2786K評估軟件的Parameters標簽 。
結論
Maxim基于OCV的電量算法可精確跟蹤實(shí)際應用中Li+電池充放電時(shí)的電池容量。只要用Maxim公司提供的評估軟件采集、存儲電池特性數據，電量計就能精確計算電池剩余電量。 |
