基于手机的燃油测量

电池组电量计通常放置在电池组内，因此即使电池组与主机断开连接，所有特定于电池组的数据和参数仍保留在电池组中。但是，通过实现一些关键功能，可以将电量计电子设备放置在主机中。本应用笔记举例说明了如何在主机/电池组系统的主机（听筒）侧维护精确的电量计。给出了一种拓扑结构，在主机中使用DS2770电池监视器和充电控制器来测量数据，在电池组中使用DS2720 Li+电池保护器来存储电池组特定的数据。

介绍

便携式应用越来越需要通过库仑计数准确估计细胞容量。整个行业也面临着降低电池组成本的压力。这两个问题的解决方案是将库仑计数器设计到手机而不是电池组中，但这种方法必须支持在不同尺寸或具有不同电荷水平的电池之间切换的能力。它还必须保护在电池组断开连接时由于意外断电而容易损坏的数据。

以下示例说明了如何将操作所必需的数据存储在位于电池组内部的非易失性 （NV） 存储器中，从而在应用的手机端维护准确的电量计。这只是工作系统的一个例子。可以调整确切的数据和存储位置以适应各个应用。请注意，以下想法基于应用笔记131中描述的达拉斯半导体的电量计概念。

图1.

操作

在图1所示的框图中，实时测量由位于手机内部的DS2770执行。DS2720位于电池组中，包含重要电量计参数的NV备份，如果主机断电，这些参数将会丢失。DS2720直接由电池供电，即使保护器跳闸也能保持数据。主机系统中运行的电量计软件已从AN131概念以两种方式进行了修改。首先，DS2770的库仑计数和电池老化信息定期备份到DS2720的存储器中，其次，当主机上电时，系统软件的初始化例程从DS2720调用这些信息。DS2720中存储的变量如下所述：

累积电流 （ACR）
DS2770的ACR是RAM，除非备份，否则断开时会丢失。每次电量计软件访问DS2720时，ACR都会复制到DS2770，以确保即使在电池组意外断开后也能保持准确的计数。这些数据存储在DS2720的暂存器RAM中，而不是EEPROM，因为它的更新速率很高。重新连接手机并上电后，存储的值将写回DS2770，电量计照常进行。在恢复 ACR 之前，将根据手机处于活动状态的时间长度引入少量 ACR 错误。最大误差的计算方法如下：

ACR 最大误差 （mAH） = 有功电流负载 （mA） X （DS2720 更新周期 （H） + 初始化前启动时间 （H））

总累积放电 （TAD）
TAD 是对电池在其生命周期内从电池排出的总电荷（以 mAH 为单位）的估计值。该值在正常运行期间由手机中的电量计软件计算。TAD 值特定于每个单独的单元格;因此，它存储在细胞包的内存中。主机软件在每次充电完成后更新DS2720EEPROM中的TAD，并在上电时恢复软件中的变量。

细胞年龄 细胞年龄
变量是用于解释细胞老化的细胞表征数据的百分比乘数。通常，电池组内的表征数据会根据系统内的结果进行修改，以重新校准电量计，但在本例中，由于DS2720的存储器限制，数据无法保留在电池组中。相反，默认表征数据位于DS2770的手机端，单元年龄变量（表征数据的百分比倍数）存储在DS2720中。使用此乘数缩放表征数据将产生与乘数分辨率位数成反比的误差，如下所示：

计算出的特征数据误差 （%） = 100% / 2（分辨率位）

因此，12 位值只会产生 .0244% 的误差，这适用于大多数应用。每次完成一个学习周期时，细胞年龄倍增器都会更新并存储到DS2720的EEPROM中。它从DS2720中召回，用于在上电和初始化时调整特性数据。

细胞类型选择器
给定的应用可以使用多种类型的细胞组。DS2770中每种类型的电池组都有不同的表征数据集，因此支持多种电池组类型。DS2720中的一位或多位表示正在使用哪种类型的封装以及使用哪组特性数据。从DS2720读取电池类型选择器值以及上电时的电池年龄百分比，以选择供电量计软件使用的适当特性数据。永远不应覆盖单元格类型选择器。

DS2720存储器映射

表1为存储器图示例，显示了如何在DS2720中存储电量计变量以及其他重要电池组信息，如DS2720状态寄存器、默认设置和日期代码。在此内存映射中，定期更新的变量存储在第 0 页（0x20 到 0x23），永不更改的变量存储在页 1（0x30 到 0x33 页），允许永久锁定该页以防止意外覆盖。

表 1.电池组中电量计变量存储的内存映射。

总结

通过将重要变量的NV副本保存在电池组内存中，可以在手机侧实现准确的燃油测量。电池组中的数据备份可确保电量计在断电后的准确性，并将误差降至最低。电量计软件可以支持多个不同尺寸、年龄和充电水平的电池组，但独立充电器则不然。该算法要求任何对电池组充电或放电的系统更新DS2720中存储的变量，以保持电量计精度。

审核编辑：郭婷