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BQ2085是一款电池管理符合SBS 1.1标准的电量监测计

2023-06-08 02:01:00

BQ2085-V1P3 SBS标准的电量监测计IC电池组或系统内安装维护准确记录锂离子或锂聚合物中的可用电荷电池。BQ2085-V1P3监控容量等电池组的关键参数并报告通过串口向系统主机控制器提供的信息通讯巴士。它旨在与BQ29311模拟前端(AFE)保护IC最大化功能和安全性最小化组件数量和智能电池电路的成本。使用来自的信息BQ2085-V1P3,主机控制器可以管理剩余电池电量可延长系统运行时间尽可能多。

BQ2085-V1P3使用积分转换器连续采样测量电池充电和放电电流。针对库仑进行了优化在便携式应用中计数,自校准积分转换器的分辨率优于3-nVh偏移测量误差小于1-μV(典型)。对于电压和温度报告,BQ2085-V1P3使用16位A / D转换器。在与板载ADC的BQ29311配合使用监控电池组中的各个电池电压允许BQ2085-V1P3产生控制信号必须实现细胞平衡和锂离子和锂聚合物电池需要安全保护化学品。

BQ2085-V1P3支持智能电池数据(SBData)命令和充电控制功能。它使用系统管理总线传送数据(SMBus)2线协议。可用数据包括电池的剩余容量,温度,电压,当前和剩余的运行时预测。该BQ2085-V1P3提供LED驱动器和按钮

输入以将剩余电池容量从完全变为空增量为20%,25%或33%,含有3个,4个或3个5段显示。

BQ2085-V1P3包含512字节的内部数据闪存,用于存储配置信息。该信息包括标称容量和电压,自放电率,速率补偿因子等可编程细胞建模因子用于准确根据使用条件调整剩余容量

时间,速度和温度。BQ2085-V1P3也是自动校准或学习真正的电池容量在可编程附近的电循环过程中全到接近空的水平。

BQ29311 AFE保护IC为电源提供电源来自3或4系列锂离子电池堆的bq2085-V1P3,无需外部稳压器电路。

功能框图

特征

提供准确的可用测量锂离子和锂聚合物电池充电.

支持智能电池规格(SBS)V1.1.

集成时基消除了对外部水晶.

适用于TI bq29311模拟前端(AFE)保护IC提供完整包装.

适用于10.8 V或14.4 V电池组的电子产品几乎没有外部组件

基于强大的低功耗RISC CPU

核心与高性能外围设备

集成闪存消除了需求

用于外部配置EEPROM

使用高电压测量充电流量

分辨率16位积分转换器

优于3-nVh的分辨率

自我校准

偏移误差小于1μV

使用16位Delta Sigma转换器

准确的电压和温度

测量

可编程单元建模最大化

电池电量计准确度

驱动器的3段,4段或5段LED显示屏

剩余容量指示

38引脚TSSOP(DBT)

应用

笔记本电脑

医疗和测试设备

便携式仪表

TSSOP包装图

SMBus时序图

SCLKACK是主机产生的与应答相关的时钟脉冲

功能说明

内部振荡器功能

内部振荡器性能还取决于所连接的113kΩ电阻的容差在RSOC(引脚33)和VSSA(引脚34)之间。建议此电阻尽可能接近尽可能使用bq2085-V1P3,它具有±0.1%容差和±50 ppm温度漂移的规格或更好。PCBA的布局也是性能下降的另一个因素。

振荡器功能在学习充电或放电周期内的平均温度漂移误差在学习的完全充电容量(FCC中引入了相等的容量预测误差。

一般操作

BQ2085-V1P3通过监控输入或从a中移除的电量来确定电池容量可充电电池。除了测量充电和放电外,BQ2085-V1P3还可测量电池电量电压,温度和电流,估计电池自放电,并监测电池的低压阈值。BQ2085-V1P3通过监测a上的电压来测量充电和放电活动电池负极端子和负极端子之间的小值串联检测电阻器电池组。通过监控该电压并校正电压来确定可用的电池电量测量环境和运行条件。

BQ2085-V1P3与bq29311连接,可执行电池保护,电池平衡和电压翻译功能。

BQ2085-V1P3可以接受任何NTC热敏电阻(默认为Semitec 103AT)进行温度测量或者可以配置为使用其内部温度传感器。BQ2085-V1P3使用温度进行监控电池组和补偿自放电估计。

测量

BQ2085-V1P3使用集成的sigma-delta模数转换器(ADC)进行电流测量以及用于电池电压和温度测量的第二个sigma delta ADC。电压,电流和温度测量每秒进行一次。

充电和放电计数

积分ADC通过监测小值感来测量电池的充电和放电流量SR1和SR2引脚之间的电阻如原理图所示。积分ADC测量双极性信号从-0.3到1.0 V.当VSR = V(SR1)-V(SR2)为正时,BQ2085-V1P3检测到充电活动。当VSR = V(SR1)-V(SR2)为负时,放电活动。BQ2085-V1P3持续集成信号随着时间的推移,使用内部计数器。计数器的基本速率为2.6 nVh。 BQ2085-V1P3更新剩余容量,每秒钟在此内部计数器中累计一次充电或放电。

偏移校准

BQ2085-V1P3提供自动校准功能,可消除SR1和SR2上的电压偏移误差用于最大电荷测量精度。BQ2085-V1P3在SMBus时执行自动校准线条保持低位至少20秒。BQ2085-V1P3能够进行低至1μV的自动偏移校准。

数字滤波器

BQ2085-V1P3不测量低于数字滤波器阈值的充电或放电计数。数字化滤波器阈值在数字滤波器DF 0x2b中编程。将其设置得足够高,以防止错误的信号检测没有充电或放电流过检测电阻。

电压

在监控SR1和SR2的充电和放电电流时,BQ2085-V1P3监控个人串联电池电压通过bq29311。 BQ2085-V1P3配置bq29311以显示所选的单元到BQ29311的VCELL引脚。因此,将VCELL引脚连接到BQ2085-V1P3的VIN。该然后BQ2085-V1P3的内部ADC测量电压并适当调整。BQ2085-V1P3然后报告VCELL1,VCELL2,VCELL3和VCELL4中的Voltage和各个电池电压在0x3c-0x3f中。

当前

BQ2085-V1P3使用SR1和SR2输入来测量和计算电池充电和放电数据寄存器Current()中表示的电流。

温度

BQ2085-V1P3的TS输入与NTC热敏电阻一起测量电池温度

BQ2085-V1P3报告温度的温度。BQ2085-V1P3还可以配置为通过在Misc中设置IT位来使用其内部温度传感器配置DF 0x2a。数据闪存位置DF 0xa4至DF 0xad也必须更改为规定的选择内部温度传感器选项时的值。

BQ2085-V1P3操作概述图

BQ2085-V1P3累积一个充电和放电电流的量度,并估计自放电电池。BQ2085-V1P3补偿温度和温度的充电电流测量电池的充电状态。BQ2085-V1P3还根据调整自放电估算温度。主充电计数器RemainingCapacity(RM)表示电池中的可用容量或能量在任何给定的时间。 BQ2085-V1P3可调节RM的充电,自放电和其他补偿因子。RM寄存器中的信息可通过SMBus接口访问,也可通过以下方式表示LED显示屏。FullChargeCapacity(FCC)寄存器表示最后一次测量的电池完全放电。它被使用了作为相对容量指示的电池完全充电参考。BQ2085-V1P3更新了FCC电池经过合格的放电,从接近满电池到低电池电量。FCC可以通过SMBus介面。放电计数寄存器(DCR)是一个不可访问的寄存器,用于跟踪电池的放电。该如果电池经过合格放电,BQ2085-V1P3使用DCR寄存器更新FCC寄存器从几乎完全到低电池水平。通过这种方式,BQ2085-V1P3可以获得真正的放电容量电池在系统使用条件下。

RemainingCapacity(RM)

RM表示电池的剩余容量。 bq2085-V1P3以mAh为单位计算RM或10 mWh,具体取决于所选模式。有关设备配置。RM在充电期间计数到FCC的最大值并在放电期间下降并且自放电到a除了充电和自放电补偿外,BQ2085-V1P3还将RM校准为3低电池电压阈值,EDV2,EDV1和EDV0以及三个可编程中频阈值VOC25,VOC50和VOC75。这为RM计数器提供基于电压的校准。

DesignCapacity(DC)

DC是用户指定的电池满容量。它是从Pack Capacity DF 0x31-0x32计算出来的以mAh或10mWh为单位表示。它还代表绝对显示的全电池参考模式。

FullChargeCapacity(FCC)

FCC是最后测量的电池放电容量。它以mAh或10 mWh为单位表示,取决于所选模式。初始化时,BQ2085-V1P3将FCC设置为Last中存储的值测量放电DF 0x35-0x36。在随后的放电过程中,BQ2085-V1P3更新了FCC最后测量电池的放电容量。最后测量的电池放电是基于合格放电发生后,DCR寄存器中的值。更新后,BQ2085-V1P3会写入新内容FCC数据以毫安为单位闪烁至上次测量放电。FCC代表完整的电池参考相对显示模式和相对充电状态计算。

放电计数寄存器(DCR)

DCR寄存器在放电期间递增计数,与RM无关。DCR计算放电活动,电池负载估计和自放电增量。BQ2085-V1P3在放电开始时初始化DCR,当RM在Near Full DF 0x2f中的编程值内时,到FCC - RM。 FCC的DCR初始值 - 如果SC = 1(仪表配置中的第5位),则RM减少FCC / 128,如果SC = 0,则RM减少.DCR停止当电池电压在放电时达到EDV2阈值时计数。

容量学习(FCC更新)和合格解雇

如果发生合格放电,bq2085-V1P3会根据DCR中的值更新FCC。FCC的新值等于DCR值加上可编程的近乎完整和低电池电量,根据以下等式:

FCC(新)DCR(最终)DCR(初始)测量到EDV2的放电(FCC电池低%)电池电量低%=(存储在DF 0x2e中的值)÷2.56,如果电池从RM≥FIN-接近满电放电至EDV2电压阈值,则会发生合格放电符合以下条件:

放电期间不会发生有效的充电活动。有效电荷定义为10 mAh的电荷电池。在放电期间,不会发生超过256 mAh的自放电或电池负载估算。温度不会低于学习低温DF中编程的低温阈值放电期间为0x9b。在放电期间电池电压达到EDV2阈值且电压大于或当BQ2085-V1P3检测到EDV2时,等于EDV2阈值减去256 mV。在放电期间不发生中频电压校正。当达到EDV2或电池电量低%时,电流仍然≥3C/ 32。达到EDV2阈值或RM降至电池电量低%* FCC时,不存在过载情况。

当合格放电开始时,BQ2085-V1P3在包装状态下设置VDQ = 1。BQ2085-V1P3套装如果发生任何不合格条件,则VDQ = 0。FCC不能减少超过256 mAh或增加在任何单个更新周期内超过512 mAh。BQ2085-V1P3将新的FCC值保存到数据中更新后4秒内闪烁。


监测期间配置测量引脚温度

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