摘要：DS2786是一款基于開路電壓的電量計，能夠報告鋰離子電池總儲存電量。該器件在出廠前已經(jīng)建立了理想的OCV曲線，可以精確估算Li+電池的剩余電量。DS2786 OCV電量計的精度可通過實際應用條件下的Li+電池特性參數(shù)改善。
引言
基于開路電壓(OCV)的獨立式電量計DS2786可根據(jù)空閑狀態(tài)下電池的開路電壓估算可充電鋰離子(Li+)電池的可用電量。器件按照儲存在IC中的查找表，利用開路電壓確定電池的相對容量。DS2786出廠前，EEPROM中已經(jīng)建立了理想的OCV曲線。根據(jù)實際應用中鋰離子(Li+)電池的充/放電參數(shù)獲取OCV曲線，以提高DS2786的精度。
本應用筆記描述了基于OCV電量計應用中獲取Li+電池參數(shù)、采集并處理數(shù)據(jù)，而后將數(shù)據(jù)載入DS2786K評估軟件的方法。
獲取Li+電池參數(shù)的步驟
1. 確定滿電量和空電量點
提取Li+電池參數(shù)的最佳方法是創(chuàng)建一個盡可能與實際應用接近的環(huán)境。其中包括保護電路、放電曲線(包括實際應用中有效電流和待機電流的典型值)以及充電曲線。因此需要模擬電池充電和放電過程，并監(jiān)控和記錄電流和電壓。
滿電量點(100%電量)是指充電電路對Li+電池充滿電時的容量。空電量點(0%電量)是指有效空電量點、待機空電量點或電池中剩余的絕對電量。
2. 獲取電池參數(shù)
在基于OCV電量計應用中提取Li+電池參數(shù)可在室溫下進行。最好至少采用3節(jié)電池執(zhí)行下列步驟，獲取平均OCV曲線。
1. 電池充電達到滿電量點。
2. 電池放電達到0%，學習電池容量，以mAh為單位進行記錄。
3. 電池充電達到滿電量點。
4. 電池空閑60分鐘。
5. 記錄100%時的開路電壓。
6. 以大約0.2C的速率，將電池放電5% (基于步驟2中的電池容量)。
7. 電池空閑60分鐘。
8. 記錄95%時的開路電壓。
9. 重復執(zhí)行19次6-8步驟，直到電池容量為0%。
3. 數(shù)據(jù)分析
表1為典型電池的采樣數(shù)據(jù)，由Maxim Integrated Products提供。20對電量/OCV數(shù)據(jù)分為9組，并存儲到DS2786的EEPROM。100%和0%時的對應數(shù)據(jù)必須存儲到器件中。選取其他7對數(shù)據(jù)來近似代表全部參數(shù)。表2為挑選出的用來近似表1中數(shù)據(jù)的9對數(shù)據(jù)。圖1為表1和表2中數(shù)據(jù)的比較。
4. 表1. 典型Li+電池的OCV特性數(shù)據(jù)
表1：典型Li+電池的OCV特性數(shù)據(jù)。
表2. 存儲在DS2786中的OCV參數(shù)數(shù)據(jù)
圖1：OCV參數(shù)數(shù)據(jù)和9個近似分界點。
7. 數(shù)據(jù)存儲
最后一步是設置即將數(shù)據(jù)存儲到DS2786的EEPROM中。采用DS2786K評估軟件可以很容易地將數(shù)據(jù)轉換成適當?shù)母袷揭源鎯Φ紼EPROM中。只需將表2中的數(shù)據(jù)載入DS2786K的Parameters標簽，如圖2 所示。此外，應將電池容量(參見第2步)輸入Initial Cell Capacity文本框。然后點擊Write & Copy按鈕。確保設置電壓施加到DS2786的VPROG引腳，從而正確編程EEPROM。
圖2：DS2786K評估軟件的Parameters標簽 。
結論
Maxim基于OCV的電量算法可精確跟蹤實際應用中Li+電池充放電時的電池容量。只要用Maxim公司提供的評估軟件采集、存儲電池特性數(shù)據(jù)，電量計就能精確計算電池剩余電量。 |
