在2节电池组中使用DS2786电池电量计

DS2786是独立的开路电压（OCV）电量计，具有专为单节锂离子（Li+、Li-ion）电池组设计的工作范围。然而，DS2786也可以通过在典型应用电路中增加一些额外的元件来用于两节电池组。本应用笔记详细介绍了DS2786在2节电池组中应用的电路。

概述

DS2786基于独立式开路电压（OCV）的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和聚合物电池的可用容量。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单节Li+电池组，但只需增加一些元件即可用于两节电池组。本应用笔记详细介绍了只需两个附加IC即可在两节电池组中利用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在保护器电池侧的两节电池组中使用DS2786的电路。图1所示电路在标准DS2786电路中增加了两个额外的集成电路：低压差线性稳压器（LDO）和2N7000 FET。

图1.DS2786用于2节锂离子/聚合物电池组的电路。

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，在关断模式下仅为 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。为了稳定性，LDO输入和输出端的电容是数据手册推荐的。

2N7000 FET用于将BAT1电压电平切换至DS2786的V在针。这使得DS2786的测量值仅为总电池组电压电平的一半。1kΩ电阻与FET串联，作为预防措施，以在电池组内发生意外短路时限制电流。

示例电路以V表示外浮动和 AIN0 和 AIN1 通过电阻连接低电平。如果需要，可以按照DS2786数据资料中的说明使用这些引脚。为了增强ESD保护，我们在SCL和SDA上增加了150Ω电阻和5.6V齐纳二极管。

操作

当图1中的电路正常工作时，保护器的直流引脚为高电平。这将MAX1726的/SHDN引脚驱动至高电平，使能LDO。当LDO使能时，5V输出变为有效，DS2786使能。直流引脚还驱动 2N7000 的栅极高电平，该栅极打开 2N7000 并允许 BAT1 电压电平传递到 V在针。当DS2786处于工作模式时，V在对引脚进行采样，并执行基于 OCV 的电量计算法。用户还可以通过SCL和SDA引脚完全访问DS2786。

如果发生放电故障，保护器的直流引脚被驱动为低电平，这将禁用LDO并关断DS2786。2N7000栅极也被驱动为低电平，从而阻止BAT1电压传递到V。在DS2786的引脚。由于DS2786处于关断状态，电池组消耗的唯一额外电流是LDO关断电流0.7μA （典型值）。

如果发生过充电情况，保护器的CC引脚被驱动为低电平，从而打开充电FET。开路充电FET保护LDO免受任何过压情况的影响，DS2786保持使能状态。

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中的电路仅测量一节电池的电压，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%。

将 BAT1 电压馈送到 V 的电流路径在DS2786的引脚为BAT1电池增加了一个额外的小负载，这是BAT2所没有的。平均负载电流为V在在实验室中测量到，当BAT1从2.5V扫描到5V时，从5nA线性增加到9nA。最大 9nA 导致每小时 9nAh 的容量，即 9nAh × 24 = 216nAh。在一年中，这是 216nAh × 365 = 78.84μAh;如果用户假设电池组的使用寿命为 10 年，则为 78.84μAh × 10 = 788.4μAh。这种电池不匹配量可以忽略不计，不会损坏电池组。

总结

DS2786设计用于单节锂离子电池组，但可轻松适配2节锂离子电池组。本应用笔记中描述的电路仅增加了两个集成电路和一个2μA （典型值）的额外电流消耗。通过实现上述电路，两节电池组能够利用DS2786的所有功能进行基于OCV的独立电量计。

审核编辑：郭婷