DS2782使用手冊

1、DS2782使用手冊基于小型設備對高性能，長時間無線工作的需求，首先我們需要對各種常見的可充電電池，進行了解：鉛酸蓄電池容量大，內(nèi)阻低(一般400Ah的2V蓄電池內(nèi)阻大約為0.5m)，可進行大電流放電，但是笨重且體積龐大、不便于攜帶，常用在汽車和工業(yè)場合。其電極材料含鉛，可對環(huán)境造成極大污染。鉛酸蓄電池對充電控制的要求不高，可以進行浮充。矚慫潤厲釤瘞睞櫪廡賴。矚慫潤厲釤瘞睞櫪廡賴賃。鎳鎘電池容量較大，內(nèi)阻低、放電電壓平穩(wěn)，適合作為直流電源。與其他種類的電池相比，鎳鎘電池耐過充電和過放電，操作簡單方便，但是具有記憶效應，應盡量在完全放電之后進行充電。電極材料含有劇毒重金屬鎘，隨著環(huán)保要求的提高，

2、其市場份額越來越小。聞創(chuàng)溝燴鐺險愛氌譴凈。聞創(chuàng)溝燴鐺險愛氌譴凈禍。鎳氫電池是在鎳鎘電池的基礎上發(fā)展而來的，采用金屬化氫替代有毒的鎘，在大部分場合可以替代鎳鎘電池。其容量約為鎳鎘電池的1.52倍，且沒有記憶效應。相對于鎳氫電池，它對充電控制的要求較高，目前大量使用在一些便攜電子產(chǎn)品中。殘騖樓諍錈瀨濟溆塹籟。殘騖樓諍錈瀨濟溆塹籟婭。鋰離子電池是目前最常見的二次鋰電池，擁有高能量密度，與高容量鎳鎘/鎳氫電池相比，其能量密度為前者的 1.52倍。其平均使用電壓為3.6V，是鎳鎘電池、鎳氫電池的3倍。它的內(nèi)阻較大，不能進行大電流充放電，并且需要精確的充放電控制，以防止電池損壞并達到最佳使用性能。鋰離子電

3、池廣泛使用在各種便攜電子產(chǎn)品中，包括手機、筆記本電腦、mp3等。釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐顧。鋰聚合物電池是一種新型的二次鋰電池，具有更大的容量;內(nèi)阻較低，允許10C充放電電流。它和鋰離子電池一樣需要精確的充放電控制。目前，鋰聚合物電池主要用于一些需要大電流充放電的應用中，如動力/模型汽車等。彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡。彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡詒。鋰電池作為一種新興技術，與傳統(tǒng)電池相比有著諸多優(yōu)勢：1比能量高：描述電池性能的指標各種各樣，其中用戶最關心的是它的比能量的高低，即在放出盡可能多的能量的同時有著盡可能少的自身消耗。如前所述，鋰元素有著最小的密度和最大的電負性，如圖1，消耗相同質(zhì)

4、量的電池材料，鋰電池放出的能量明顯高于同類傳統(tǒng)電池的值。謀蕎摶篋飆鐸懟類蔣薔。謀蕎摶篋飆鐸懟類蔣薔點。2放電電壓穩(wěn)定：許多電子線路要求電池提供相對穩(wěn)定的放電電壓，在圖2 中可以看到，鋰電池（特別是一次鋰電池）就具備這種特性。例如Li/SO2 電池的放電曲線就十分平坦，特別是Li/SOCl2電池，它在電量用盡前的電壓可接近穩(wěn)壓電源的水平。廈礴懇蹣駢時盡繼價騷。廈礴懇蹣駢時盡繼價騷巹。3沒有記憶效應，可隨時補充充電。這樣就使鋰離子電池效能得到充分發(fā)揮，而鎘鎳電池、鎳氫電池會有電量使用不完全時需要先放電后才能充電的缺點。煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚。煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚鍍。4鋰離子電池不含汞、鎘、鉛等有毒元

5、素，是綠色環(huán)保電池。毫無疑問，對于我們小型設備，鋰離子或者鋰聚合物電池，是非常理想的選擇：鋰電池放電的過程是有一個曲線的，這個曲線開始放電是很平穩(wěn)的，當?shù)竭_一個電壓閥值的時候就突然下降的很快，鵝婭盡損鵪慘歷蘢鴛賴。鵝婭盡損鵪慘歷蘢鴛賴縈。鋰電池充電過程也是一個曲線，開始大電流充電（一般設計恒流），當電池容量達到一定程度，慢慢充電電流遞減，直到達到小電流涓充?；[叢媽羥為贍僨蟶練淨?；[叢媽羥為贍僨蟶練淨櫧。最早應用的方法是通過監(jiān)視電池開路電壓來獲得剩余容量。這是因為電池端電壓和剩余容量之間有一個確定的關系，測量電池端電壓即可估算其剩余容量。這種方法的局限是：1)對于不同廠商生產(chǎn)的電池，其開路電壓與

6、容量之間的關系各不相同。2)只有通過測量電池空載時的開路電壓才能獲得相對準確的結果，但是大多數(shù)應用都需要在運行中了解電池的剩余容量，此時負載電流在內(nèi)阻上產(chǎn)生的壓降將會影響開路電壓測量精度。而電池內(nèi)阻的離散性很大，且隨著電池老化這種離散性將變得更大，因此要補償該壓降帶來的誤差將十分困難。綜上所述，通過開路電壓來實時估算電池剩余容量的方法在實際應用中無法達到足夠的精度，只能提供一個大致的參考值。預頌圣鉉儐歲齦訝驊糴。預頌圣鉉儐歲齦訝驊糴買。另一種大量應用的方法是通過測量流入/流出電池的凈電荷來估算電池剩余容量。這種方法對流入/流出電池的總電流進行積分，得到的凈電荷數(shù)即為剩余容量。電池容量可以預置，

7、也可在后續(xù)的完整充電周期中進行學習。在補償電池自放電、不同溫度下的容量變化等因素后，這種方法可以獲得令人滿意的精度，因此廣泛運用于筆記本電腦等高端應用中。滲釤嗆儼勻諤鱉調(diào)硯錦。滲釤嗆儼勻諤鱉調(diào)硯錦鋇。比較早期的庫侖計芯片，新出的電量計芯片更加智能化，這種完備的集成方案可以運行帶學習算法的電量計量，并可完成所有必要的測量。智能電池通常采用電量計進行自動監(jiān)測，使用集成電量計所需的開發(fā)工作較少，有助于縮短產(chǎn)品上市時間。經(jīng)過調(diào)研，我們選擇的電量計芯片的為DS2782E+。鐃誅臥瀉噦圣騁貺頂廡。鐃誅臥瀉噦圣騁貺頂廡縫。電池的充放電過程，需要有芯片控制；對于電池的充放電電壓、電流以及電量的變化，也是需要有

8、電量計芯片來監(jiān)測的，本文擋的目的，就是針對電量計芯片DS2782E+的電路設計，進行指導試驗，對芯片管理下的鋰電池充放電電流、電壓以及電量變化進行數(shù)據(jù)采集摸底。進而對今后可能面臨的一些特殊情況（包括更換電池），進行預設計處理。擁締鳳襪備訊顎輪爛薔。擁締鳳襪備訊顎輪爛薔報。對于不同容量電池，我們需要設置不同參數(shù)，驅動DS2782針對性的對該容量電池起有效監(jiān)控作用。DS2782需要初始設置一系列寄存器，其中通用寄存器設置，如下表，不需改動。寄存器具體含義，參閱文擋DS2782參數(shù)設置20XX0521，DS2782-2.pdf和代碼DS2782.C。贓熱俁閫歲匱閶鄴鎵騷。贓熱俁閫歲匱閶鄴鎵騷鯛。寄存

9、器地址 寫入數(shù)據(jù) 備注60h 00h 固定61h 05h62h75h 需變63h30h 需變64h C0h需變65h FFh需變66hB9h需變67h37h需變68h 06h固定69h 28h6Ah74h6Bh04h6Ch 10h6Dh 17h6Eh 3Ch6Fh 49h74h 03h75h 05h76h 08h77h 1Bh78h 04h79h 1Fh7Ah 00hFEh 44h10h(MSB) “7530H”×x%（MSB）(預估電量) 可變11h(LSB) “7530H”×x%（LSB） (預估電量) 可變15h49.2%100% 需變這里具體說下針對不同容量電池，需

10、要對應改變的寄存器（紅色標識），以及如何對高低門限點進行設置。不同容量電池，首要要修改的寄存器有以下2種1Aging Capacity(AC) 寄存器(page15)該寄存器參數(shù)是設置電池標稱電量，數(shù)值固定；寄存器地址 62h(MSB) 63h(LSB),寫入順序為先寫高字節(jié)后寫低字節(jié)。計算公式(標稱容量mAh×25)/6.25hex例如：7500×25/6.25=7530h2Accumulated Current Registers (ACR)(Address 10h-11h)壇摶鄉(xiāng)囂懺蔞鍥鈴氈淚。壇摶鄉(xiāng)囂懺蔞鍥鈴氈淚躋。該寄存器參數(shù)是設置電池當前電量，告訴DS2782，

11、當前電池大約有多少電量，做電量預測用；計算公式：首先判斷目前電池的電壓，結合上述表格估算電池的電量為x%，則要寫入的數(shù)據(jù)為：“7530H”×x%寄存器地址 數(shù)據(jù)10h(MSB) “7530H”×x%（MSB）11h(LSB) “7530H”×x%（LSB）*“7530H”的由來：由于RM0400電池的容量為7500mAh，ACR寄存器的LSB為6.25uVh，同時外部的傳感器電阻為25毫歐，因此計算公式為：7500/(6.25/25)=7530H,因此在電池的容量變化時，要根據(jù)公式計算出“7530H”即可。也就是說，當電池容量改變的時候，AC值需要改變的。蠟變黲癟

12、報倀鉉錨鈰贅。蠟變黲癟報倀鉉錨鈰贅籜。根據(jù)電池電壓的預估值，計算電池的容量，然后將這個值寫入到ACR，隨著電池充電行為的進行，ACR中的電量逐漸積累，最后達到100。如果開始設置的買鯛鴯譖曇膚遙閆擷凄。買鯛鴯譖曇膚遙閆擷凄屆。應用不同容量電池預測和自適應功能，在充分測試的基礎上，還需要調(diào)整高低門限電壓，電流等一些參數(shù)，具體如下。綾鏑鯛駕櫬鶘蹤韋轔糴。綾鏑鯛駕櫬鶘蹤韋轔糴飆。3Charge Voltage (VCHG) 寄存器(page15)定義充電電壓，標志電池充滿的電壓門限。寄存器地址 64h計算公式：(待充電壓/2)/0.01952hex例如：7.53(V)/2/0.01952=C1h4M

13、inimum Charge Current (IMIN) 寄存器(page15)定義最小充電電流門限。寄存器地址 65h計算公式：最小充電電流×檢測電阻/LSBhex例如：500mA×25m/50UV=FAh滿電壓點達到條件，電池充電電壓大于VCHG，并且充電電流小于IMIN，這個時候激活滿電量，電池顯示容量為滿100%驅躓髏彥浹綏譎飴憂錦。驅躓髏彥浹綏譎飴憂錦諑。5Active Empty Voltage (VAE) 寄存器(page15)寄存器地址 66h定義激活空電壓點計算公式：電池空電壓/2/LSBhex例如：7.3V/2/0.01952=bbh電池放電電壓小于VA

14、E，這個時候激活有效空電量點，電池電量顯示為0%6Active Empty Current (IAE) 寄存器(page15)寄存器地址 67h定義激活空電流點計算公式：最小放電電流×檢測電阻/LSBhex416mA×25m/200UV=34h電池放電電壓小于VAE和放電電流大于IAE時候，達到激活空點，自學習功能開始，這時候需要一次不間斷的完整充電過程貓蠆驢繪燈鮒誅髏貺廡。貓蠆驢繪燈鮒誅髏貺廡獻。7AS)：AS可以逐步調(diào)低電池容量估計結果，以補償電池老化特性。AS值的長度為1個字節(jié)，數(shù)值范圍在49.2%和100%之間。最低有效位的權值為0.78% (確切為2-7)。AS值

15、為100% (十進制128或80h) 時表示電池未老化。鍬籟饗逕瑣筆襖鷗婭薔。鍬籟饗逕瑣筆襖鷗婭薔嗚。寄存器地址 15h廠商封裝電池包時，推薦將AS初始值設為95%，如此一來，當電池的初始容量大于電池特性表中設置好的標稱容量時，允許學習該較大容量。通過上述基于放電次數(shù)的老化估計和容量學習功能修改AS值。主機系統(tǒng)可以讀、寫AS，然而在寫AS時必須慎重，以免累積的老化估計值被錯誤數(shù)值覆蓋。通常，不需要通過主機寫AS，因為DS2782會將AS自動定期保存到EEPROM內(nèi)。上電時重新恢復EEPROM存儲的AS值。構氽頑黌碩飩薺齦話騖。構氽頑黌碩飩薺齦話騖門。以上寄存器相關代碼如下下面以7500mAh的

16、電池舉例說明，拿到新電池如何初始化及設置各重要參數(shù)：1第一步，確定芯片初試化參數(shù)，即DS2782驅動。一般參數(shù)我們不需要去經(jīng)常修改，固定寄存器部分不需要修改輒嶧陽檉籪癤網(wǎng)儂號澩。輒嶧陽檉籪癤網(wǎng)儂號澩蠐。寄存器地址 寫入數(shù)據(jù) 備注60h 00h 固定61h 05h62h75h 需變63h30h 需變64h C1h需變65h FAh需變66hBBh需變67h34h需變68h 06h固定69h 28h6Ah74h6Bh04h6Ch 10h6Dh 17h6Eh 3Ch6Fh 49h74h 03h75h 05h76h 08h77h 1Bh78h 04h79h 1Fh7Ah 00hFEh 44h10h(M

17、SB) “7530H”×x%（MSB）(預估電量) 可變11h(LSB) “7530H”×x%（LSB） (預估電量) 可變15h49.2%100% 可變2.第二步，通過對7500mAh電池充放電數(shù)據(jù)采集，確定以下寄存參數(shù)，包括：電池標稱容量Aging Capacity（AC），電池累計容量Accumulated Current Registers (ACR)，充電電壓滿門限Charge Voltage (VCHG)，最小充電電流門限Minimum Charge Current (IMIN)，放電電壓空門限Active Empty Voltage (VAE)，激活空電流門限

18、Active Empty Current (IAE)，拿7500mAh來說，分析數(shù)據(jù)電量計放電紀錄板1及充電紀錄確定62h/63h 7500×25/6.25=7530h/這里7500mAh是鋰電池容量64h 7.534/2/0.0195=C1h，65h 500mA×25m/50UV=FAh，66h 7.300/2/0.01952=BBh，67h 416mA×25m/200UV=34h ，確定依據(jù)可參考DS2782空滿標志點選取。62h75h 需變63h30h 需變64h C1h需變65h FAh需變66hBBh需變67h34h需變15h49.2%100% 可變3第三步，新電池接入設備后，最好做一次鋰電池放空且不間斷充滿過程，以“熟化”電量計芯片一些補充說明設置電池的容量后，隨著充電的持續(xù)進行，ACR中的累計數(shù)據(jù)逐漸增加，最后達到100，即使提