DS2786电池电量计在2节电池应用的主机侧使用

DS2786是独立的开路电压（OCV）电量计，具有专为1节锂离子（Li+）电池组设计的工作范围。不过，DS2786也可用于两节电池应用，只需在典型应用电路中增加一些额外的元件即可。本应用笔记详细介绍了在2节Li+电池组主机侧使用DS2786的电路。

概述

DS2786独立式开路电压（OCV）电量计根据弛豫期后处于开路状态的电池电压估算锂离子（Li+）和锂聚合物（Li+-Poly）电池的可用容量。OCV 用于根据存储在 IC 中的查找表确定相对电池容量。此功能可在插入电池组后立即提供准确的容量信息。

DS2786的工作范围设计用于1节Li+电池系统，但也可用于2节电池系统。本应用笔记详细介绍了只需增加一个IC即可在2节电池系统的主机侧使用DS2786的电路。该电路允许使用DS2786的所有特性，包括片内电压、电流和温度测量;两个辅助电压输入;和一个双线接口。

电路说明

图1所示为DS2786在2节电池主机系统中的应用电路。所示原理图包括一个额外的IC——低压差（LDO）线性稳压器——以及一些采用标准DS2786电路的分立元件。

图1.DS2786位于2节Li+/Li-Poly电池应用的主机侧。

因为两节电池组的电压超过了DS2786 V的最大工作电压DD引脚，需要低功率稳压器来供电 VDD具有可接受的电压。示例电路使用MAX1726EUK5 LDO提供稳压。该稳压器的典型工作电流为 2μA，关断模式电流消耗仅为 0.7μA，因此非常适合电池供电型应用。5V版本的LDO用于确保DS2786的V电压DD引脚保持大于 V在针。为了保持稳定性，建议使用LDO输入和输出端的电容。如果使用不同的LDO，则V处的电压DD引脚应保持在 V 以上在适用于所有情况。

2节电池组电压也必须降低到V可接受的水平在针。电阻R2和R3产生一个分压器，可用于轻松地将电池组电压分频为2。使用这种方法，V在PIN 测量总电池组电压的一半。

虽然电池电量测量不是必需的，但示例电路以V表示外驱动两个分压器电路。电阻R0和电池组识别电阻器为AIN0提供电压源和识别不同电池组的方法。电阻R1和热敏电阻为AIN1提供电压源和测量电池组温度的方法。V外、AIN0 和 AIN1 可用于任何其他目的，或者根本不使用。

考虑

DS2786根据V处的开路电压提供电池组容量估算在针。由于图1中的电路仅测量电池组电压的一半，因此必须适当修改DS2786EEPROM中存储的基于电压的容量查找表。通过表征电池组获得的电压和容量值应存储在EEPROM中，电压电平除以2。例如，如果电池组在8V时的容量为80%，则4V时的存储值应为80%。

由电阻R2和R3形成的分压器要求系统设计人员最大限度地降低电池负载，同时仍保持精确的电压测量值为V。在.增加电阻值会降低电流消耗，但会增加输入电阻引起的电压误差（R在） 的 V在.表1显示了三个示例电阻值，以及电流负载和最坏情况下电压误差计算。电池容量和电压的查找表值是DS2786的默认值。在所有情况下，测量误差在大约3.67V至4V时最大，其中电池电压放电曲线保持相当平坦。表1仅考虑了R的最坏情况值引起的测量误差在（最小 15MΩ）与 R2 和 R3 并联。R2至R3电阻差异可能产生其他误差，建议R2和R3始终从同一电阻批次填充。

表 1.不同分压器值的误差计算

 

					R2 = R3 = 50kΩ， R在= 15MΩ			R2 = R3 = 100kΩ， R在= 15MΩ			R2 = R3 = 200kΩ， R在= 15MΩ
					VIN RThevenin 24958.403			VIN RThevenin 49833.889			VIN RThevenin 99337.748
DS2786 默认查找表值					电压测量误差 0.00166389			电压测量误差 0.00332226			电压测量误差 0.00662252
容量（%）	电池电压 （V）	Δ 容量 （%）	Δ 电压（毫伏）	Δ 容量/Δ 电压	最大 V在误差（毫伏）	最大容量误差 （%）	最大电流 （μA）	最大 V在误差（毫伏）	最大容量误差 （%）	最大电流 （μA）	最大 V在误差（毫伏）	最大容量误差 （%）	最大电流 （μA）
100	4.17114	9.5	84.23	0.11279	6.94	0.78	83.42	13.86	1.56	41.71	27.62	3.12	20.86
90.5	4.08691	5.5	45.17	0.12177	6.80	0.83	81.74	13.58	1.65	40.87	27.07	3.30	20.43
85	4.04175	5	36.62	0.13653	6.73	0.92	80.83	13.43	1.83	40.42	26.77	3.65	20.21
80	4.00513	27.5	174.56	0.15754	6.66	1.05	80.10	13.31	2.10	40.05	26.52	4.18	20.03
52.5	3.83057	27.5	78.13	0.35200	6.37	2.24	76.61	12.73	4.48	38.31	25.37	8.93	19.15
25	3.75244	15	79.35	0.18905	6.24	1.18	75.05	12.47	2.36	37.52	24.85	4.70	18.76
10	3.67310	5	53.71	0.09309	6.11	0.57	73.46	12.20	1.14	36.73	24.33	2.26	18.37
5	3.61938	5	433.35	0.01154	6.02	0.07	72.39	12.02	0.14	36.19	23.97	0.28	18.10
0	3.18604

 

总结

DS2786设计用于1节Li+电池组，但可轻松调整为2节电池主机侧的电量计数据。本文所述的电路仅包含一个附加IC和一些标准DS2786电路的分立元件，因此可以在2节电池应用中工作。通过实现上述电路，两节电池应用能够利用DS2786的所有特性进行基于OCV的独立电量计。