BQ2040是TI公司生產(chǎn)的電池電量檢測芯片,它可以將檢測的信號通過(guò)I2C總線(xiàn)與微處理器交換數據,然后將電量信號傳輸到顯示電路中,最終通過(guò)LED顯示電池電量。BQ2040支持鎳鎘、鎳氫和鋰離子電池,也支持SBS1.0協(xié)議但只可以驅動(dòng)4個(gè)LED。
bq2040可進(jìn)行充電放電和自放電監測,充電可根據溫度和充電狀態(tài)進(jìn)行補償;自放電也可以進(jìn)行溫度補償,主計數器RM表示任意時(shí)刻的剩余電量,充電增加計數器RM的值,反之放電和自放電減少RM的值并增加內部放電計數器DCR的值。在完全放電狀態(tài)下,根據DCR的值來(lái)修正滿(mǎn)充電計數器FCC,它根據放電實(shí)際情況來(lái)確定電池容量,電池的初始值存放在0x60~0x61位置,空電狀態(tài)也編程到EEPROM,剩余電量百分比存放地址為0x2e,當電池電壓低于放電終止電壓門(mén)限EDV1值時(shí),此值將寫(xiě)入剩余電量RM。

在通電或者復位時(shí),存放在EEPROM中的數據讀人滿(mǎn)充電計數器FCC,隨著(zhù)放電的進(jìn)行,最新測量的放電計數器DCR的值和電壓降低量之和校正FCC的值,FCC用滿(mǎn)電平100%顯示充電狀態(tài)。
電池設計容量DC是由用戶(hù)指定的電池容量并且編程到EEPROM。電池剩余電量RM的值在充電到滿(mǎn)電平FCC時(shí)增加到最大,在放電和自放電時(shí)減少,電平低于EDV1,RM置為低電平,如果RM已經(jīng)低于或等于低電平,RM的值不變,當低電平達到EDVF時(shí),RM設為0,為防止過(guò)充電,當RM=FCC時(shí),RM停止增加,在充電滿(mǎn)時(shí),RM何以由用戶(hù)自定義值,初始狀態(tài)RM設為0。
放電計數器DCR在放電時(shí)開(kāi)始記數,它獨立于RM,即使RM降為0,它仍然可以增加。在RM=0之前,放電和自放電都可以增加DCR,當RM=O后,只有自放電增加DCR的值。當RM=FCC時(shí),FCC復位為0,放電到EDV1時(shí),FCC停止記數。當DCR達到FFFFh時(shí),DCR停止記數,但不循環(huán)。當檢測到SR腳有正電壓輸入,充電激活,根據VSRO按一定比例增加RM的值,充電到一定程度,激活LED顯示,RM也受充電狀態(tài)和溫度影響。當VSRO<-VSRD時(shí)放電計數器工作,RM減少而DCR增加,VSRD是可編程門(mén)限電壓。當放電標志寄存器有效,RM繼續減少,DCR繼續增加,自放電估算率存放在0x4F位置,bq2040支持SBS充電控制,向智能充電地址廣播充電電流和充電電壓,每隔10秒鐘廣播充電命令,可以通過(guò)置1電池模式的14位來(lái)禁止廣播,復位時(shí),地址0x08~0x09存放的初始充電電流被加載,根據電池的充電狀態(tài)、充電電壓和溫度可以修改廣播的充電電流。一旦檢測到有效的充電結束標志,電池狀態(tài)寄存器的滿(mǎn)充位、充電結束報警位和過(guò)充電位置位,繼續充電電流設為0。一旦終止條件結束,充電終止報警和過(guò)充電報警清0,繼續充電電流設置為維持狀態(tài),直到RM的值降到設置的比例,這時(shí)滿(mǎn)充位清0,繼續充電電流和電壓設置為快充狀態(tài)。
標志寄存器FLAGS2的4位決定RM的狀態(tài),如果CC=1,RM可以設為全充電容量的0-100%,如果RM低于滿(mǎn)充電容量,RM設置為滿(mǎn)充電容量,如果RM高于滿(mǎn)充電容量,RM不做修改。

如果存在充電錯誤,bq2040可以暫停充電,充電錯誤包括:
(1)最大過(guò)充電容量。如果最大過(guò)充電超過(guò)RM=FCC,滿(mǎn)充電位置1,繼續充電電流設置為維持狀態(tài)。
(2)過(guò)壓狀態(tài)當檢測的電壓超過(guò)充電電壓5%,產(chǎn)生過(guò)壓錯誤。當bq2040檢測到過(guò)壓狀態(tài),繼續充電電流設置為0,充電結束報警位置1,當充電電流或電壓降落到一定值,報警位清除。
(3)過(guò)電流狀態(tài)。當檢測到充電電流超過(guò)設置電流的25%時(shí),產(chǎn)生過(guò)流錯誤。繼續充電電流設置為0,充電終止報警位置1,當充電電流降落到一定值,報警位清除。
(4)最大溫度。當電池溫度達到設置的最大溫度時(shí),繼續充電電流設置為0,過(guò)溫報警和充電終止報警位置1,當溫度降落到一定值,過(guò)溫報警位清0。
(5)PSTAT。當PSTAT輸入超過(guò)1.5V,繼續充電電流位清0,在放電標志為0時(shí),充電終止報警位置1。當PSATA輸入小于1V或放電標志為1時(shí),報警位清0。
(6)低溫狀態(tài)。當電池溫度低于12℃,繼續充電電流位處于維持狀態(tài),一旦溫度高于15℃,繼續充電位設為快充電狀態(tài)。
(7)低電壓狀態(tài)。當電池溫度低于EDVF門(mén)限,繼續充電電流位設為EDVF,一旦充電電壓高于EDVF,繼續充電電流設為快充或維持狀態(tài)。 |