DS2786是一款基于開路電壓（OCV）的電量計(jì)，用于報(bào)告Li+電池中存儲(chǔ)的總能量。OCV 是 Li+ 電池在正常工作溫度下儲(chǔ)存能量的良好指標(biāo)。但是，由于電池的阻抗隨溫度而變化，因此實(shí)際可以輸送到應(yīng)用的能量將與存儲(chǔ)在電池中的能量不同。本應(yīng)用筆記介紹如何增強(qiáng)DS2786基于OCV的電量計(jì)，以準(zhǔn)確估計(jì)在不同溫度和負(fù)載下可以輸送到應(yīng)用的能量。

介紹

DS2786基于OCV的獨(dú)立電量計(jì)，根據(jù)弛豫期后開路狀態(tài)下的電池電壓估算可充電Li+電池的可用容量。開路電壓用于根據(jù)存儲(chǔ)在IC中的查找表確定相對電池容量。此功能可在插入電池組后立即提供準(zhǔn)確的容量信息。

然而，由于電池的阻抗隨溫度而變化，根據(jù)溫度和負(fù)載的不同，可輸送容量可能與DS2786報(bào)告的剩余容量不同。本應(yīng)用筆記介紹如何解讀DS2786基于OCV的電量計(jì)讀數(shù)，并準(zhǔn)確估算在特定溫度和負(fù)載下可輸送到應(yīng)用的能量。

表征細(xì)胞

為了說明如何增強(qiáng)基于OCV的電量計(jì)，本應(yīng)用筆記提供了一個(gè)示例，該示例使用OCV曲線對達(dá)拉斯半導(dǎo)體公司表征的1100mAh電池。電池在20°C下以950mA的恒定電流充電，直到電池達(dá)到4.2V。然后將電池以4.2V的恒定電壓充電。當(dāng)充電電流逐漸減小到50mA時(shí)，電池被認(rèn)為是滿的（100%）。然后將電池在220mA負(fù)載（0.2C）下放電，直到電池電壓達(dá)到2.5V。此時(shí)，該單元格被視為空 （0%）。

然后將曲線匯總為8段線性近似值，存儲(chǔ)在DS2786中。表1顯示了該特定電池的容量和開路電壓對，圖1顯示了其OCV曲線。

圖1.此圖繪制了表 1 中數(shù)據(jù)的 OCV 配置文件。

在整個(gè)溫度（0°C、10°C 和 20°C）范圍內(nèi)進(jìn)一步表征電池，以確定各種充電狀態(tài)下的 OCV。對于本應(yīng)用紀(jì)要，假設(shè)曲線的變化在20°C以上可以忽略不計(jì)。

如上所述，電池已充電至滿電。然后將電池在以下負(fù)載下放電至3.2V：600mA、275mA、100mA和5mA。這些放電率分別代表無線手持設(shè)備的多媒體模式、通信模式、背光模式和待機(jī)模式。

一旦達(dá)到每個(gè)滿點(diǎn)和空點(diǎn)，讓細(xì)胞休息一小時(shí)并記錄OCV（表2）。圖2提供了電池相對于電池溫度的OCV曲線圖。

圖2.表2中的數(shù)據(jù)顯示了示例電池相對于電池溫度的OCV曲線。

DS2786加載表1所示的輪廓，并在本實(shí)驗(yàn)中連接到電池上。DS2786估算了每個(gè)滿點(diǎn)和空電量點(diǎn)的剩余容量，如表3所示;圖 3 繪制了表 3 中的數(shù)據(jù)。

圖3.該圖表顯示了DS2786報(bào)告的剩余容量相對于電池溫度的關(guān)系。由于電池的阻抗隨溫度變化，因此電池?zé)o法提供其所有存儲(chǔ)容量。

降低DS2786報(bào)告的容量

表3說明，在各種溫度和負(fù)載下，并非Li+電池中存儲(chǔ)的所有能量都可以輸送到應(yīng)用。為了降低DS2786報(bào)告的容量，只需減去在當(dāng)前溫度和負(fù)載下無法提供的能量。

例如，假設(shè)應(yīng)用在通信模式下消耗的電流為275mA。根據(jù)表3，在20°C下，存儲(chǔ)在電池中的1.5%的能量無法輸送到應(yīng)用中。如果DS2786報(bào)告20%的存儲(chǔ)能量仍保留在基于OCV的電池中，則應(yīng)用應(yīng)參考1.5%作為空電量點(diǎn)，并報(bào)告在該模式下，電池總?cè)萘康?8.5%（20%-1.5%）可供輸送。如果溫度為0°C，則在相同的負(fù)載下，電池中存儲(chǔ)的能量的4.5%無法輸送。在這種情況下，應(yīng)用程序應(yīng)報(bào)告單元總?cè)萘康?15.5% （20% - 4.5%） 可用于交付給應(yīng)用程序。

結(jié)論

通過增強(qiáng)DS2786基于OCV的電量計(jì)，應(yīng)用可以顯示在特定溫度和負(fù)載下，Li+電池存儲(chǔ)的能量中有多少實(shí)際可以輸送到應(yīng)用中。可以構(gòu)建一個(gè)簡單的表格，并使用線性插值來進(jìn)一步增強(qiáng)容量報(bào)告。達(dá)拉斯半導(dǎo)體可以協(xié)助數(shù)據(jù)收集和表格構(gòu)建。

生活比較好：郭婷