单节锂电池电量指示电路

LTC 具温度 电压和电流测量功能的多节电池电量测量芯片

LTC2943 - 具温度、电压和电流测量功能的多节电池电量测量芯片 特点 ?可测量累积的电池充电和放电电量 ?至 20V 工作范围可适合多种电池应用 ?14 位 ADC 负责测量电池电压、电流和温度 ?1% 电压、电流和充电准确度 ?±50mV 检测电压范围 ?高压侧检测 ?适合任何电池化学组成和容量的通用测量 ?I2C / SMBus 接口 ?可配置警报输出 / 充电完成输入 ?静态电流小于120μA ?小外形 8 引脚 3mm x 3mm DFN 封装 典型应用 描述 LTC2943可测量便携式产品应用中的电池充电状态、电池电压、电池电流及其自身温度。其具有宽输入电压范围，因而可与高达20V的多节电池配合使用。一个精准的库仑计量器负责对流经位于电池正端子和负载或充电器之间的一个检测电阻器电流进行积分运算。电池电压、电流和温度利用一个内部14位无延迟增量累加(No Latency ΔΣTM) ADC来测量。测量结果被存储于可通过内置I2C / SMBus接口进行存取的内部寄存器中。 LTC2943具有针对所有4种测量物理量的可编程高门限和低门限。如果超过了某个编程门限，则该器件将采用SMBus警报协议或通过在内部状态寄存器中设定一个标记来传送警报信号。LTC2943仅需采用单个低阻值检测电阻器以设定测量电流范围。 应用 ?电动工具 ?电动自行车 ?便携式医疗设备 ?视频摄像机

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汽车蓄电池容量的检测方法详解

汽车蓄电池容量的检测方法详解 汽车蓄电池是汽车启动时的唯一电源，在汽车发电机不工作时，它可以在一段时间内向汽车的用电设备供电（1～2h）；在发电机正常发电时，它将发电机供给用电器后多余的电能转化成化学能储存起来，供下次启动或其它用电。 蓄电池的工作能力随其规格型号不同而不同，也随其生产的年代、厂家牌号有较大区别。同一个蓄电池，由于不同的使用维护水平，其剩余的工作力也不同。加上蓄电池自身的自行放电，极板硫化等不可避免的因素作用，也会使蓄电池的工作能力逐渐削弱以至报废。因此，在必要时对蓄电池的工作能力进行检测就成为汽车维护与保养的重要工作之一。 一、蓄电池的容量指标及其测定 蓄电池的工作能力用“容量”来衡量，它是在规定的端电压范围内，蓄电池对负载供给一定电流所能持续的时间（t），即衡量蓄电池电能做功的能力A=UIt（瓦秒）。在实际运用中，蓄电池的容量指标Q常用安培小时（Ah）来表示： Q＝I·t（A·h） I—放电电流（A）；t—放电时间（h） 由于电流单位安培(A)＝库伦/秒，所以容量的单位安培小时（Ah）＝库伦/秒×3600秒=3600库伦（3.6kC）。 库伦是电荷量单位，1库伦=6.24×1018（624亿亿）个电子所带的电量，所以容量与电池的物质量（正负极板数、总面积、电解液密度）有关。对于标准正、负极板组而言，每片正极板的额定容量为15Ah，每个单格电池中负极板数总是比正极板多1片，因此可以算出一定容量的单格电池中正负极板的准确片数，如3-QA-60Ah蓄电池，其额定容量为60Ah，正极板数=60（Ah）/15（Ah）＝4；负极板数＝4+1＝5。如果蓄电池的额定容量不是15Ah 的整数倍数，则极板的尺寸、厚度及材料就会有所区别。 蓄电池的常用容量指标有“额定容量”、“储备容量”和“启动容量”三种。 1. 额定容量 根据GB5008-91规定，额定容量是：将充足电的新蓄电池在电解液温度为25±5℃条件下以20h率的放电电流（即0.05Q20）连续放电至单格电池平均电压降到1.75V时输出的电量。

FM2113(单节锂电池保护IC)

概述 FM2113内置高精度电压检测电路和延迟电路，是用于单节锂离子/锂聚合物可再充电电池的保护IC 。此IC 适合于对单节锂离子/锂聚合物可再充电电池的过充电、过放电和过电流进行保护。 特点 高精度电压检测电路 各延迟时间由内部电路设置（无需外接电容） 有过放自恢复功能 工作电流：典型值3uA ，最大值6.0uA （VDD=3.9V ） 连接充电器的端子采用高耐压设计（CS 端和OC 端，绝对最大额定值是20V ） 允许0V 电池充电功能 宽工作温度范围：-40℃~+85℃ 采用SOT23-6封装 产品应用 1节锂离子可再充电电池组 1节锂聚合物可再充电电池组 引脚示意图及说明 SOT23-6 引脚号 引脚名称 引脚说明 1234 5 6 OD CS OC NC VDD VSS 1 OD 放电控制用MOSFET 门极连接端 2 CS 过电流检测输入端，充电器检测端 3 OC 充电控制用MOSFET 门极连接端 4 NC 悬空 5 VDD 电源端，正电源输入端 6 VSS 接地端，负电源输入端

FM2113(文件编号：S&CIC1162) 单节锂电池保护IC 电气特性

FM2113(文件编号：S&CIC1162) 单节锂电池保护IC

FM2113(文件编号：S&CIC1162) 单节锂电池保护IC *3、C1有稳定VDD电压的作用，请不要连接0.01μF以下的电容。 *4、使用MOSFET的阈值电压在过放电检测电压以上时，可能导致在过放电保护之前停止放电。 *5、门极和源极之间耐压在充电器电压以下时，N-MOSFET有可能被损坏。 工作说明 正常工作状态 此IC持续侦测连接在VDD和VSS之间的电池电压，以及CS与VSS之间的电压差，来控制充电和放电。当电池电压在过放电检测电压（VDL）以上并在过充电检测电压（VCU）以下，且CS端子电压在充电过流检测电压（VCIP）以上并在放电过流检测电压（VDIP）以下时，IC的OC和OD端子都输出高电平，使充电控制用MOSFET和放电控制用MOSFET同时导通，这个状态称为“正常工作状态”。此状态下，充电和放电都可以自由进行。 注意：初次连接电芯时，会有不能放电的可能性，此时，短接CS端子和VSS端子，或者连接充电器，就能恢复到正常工作状态。 过充电状态 正常工作状态下的电池，在充电过程中，一旦电池电压超过过充电检测电压（VCU），并且这种状态持续的时间超过过充电检测延迟时间（TOC）以上时，FM2113会关闭充电控制用的MOSFET（OC端子），停止充电，这个状态称为“过充电状态”。 过充电状态在如下2种情况下可以释放： 不连接充电器时， （1）由于自放电使电池电压降低到过充电释放电压（VCR）以下时，过充电状态释放，恢复到正常工作状态。 （2）连接负载放电，放电电流先通过充电控制用MOSFET的寄生二极管流过，此时，CS端子侦测到一个“二极管正向导通压降（Vf）”的电压。当CS端子电压在放电过流检测电压（VDIP）以上且电池电压降低到过 充电检测电压（VCU）以下时，过充电状态释放，恢复到正常工作状态。 注意：进入过充电状态的电池，如果仍然连接着充电器，即使电池电压低于过充电释放电压（VCR），过充电状态也不能释放。断开充电器，CS端子电压上升到充电过流检测电压（VCIP）以上时，过充电状态才能释放。 过放电状态 正常工作状态下的电池，在放电过程中，当电池电压降低到过放电检测电压（VDL）以下，并且这种状态持续的时间超过过放电检测延迟时间（TOD）以上时，FM2113会关闭放电控制用的MOSFET（OD端子），停止放电，这个状态称为“过放电状态”。 过放电状态的释放，有以下三种方法： （1）连接充电器，若CS端子电压低于充电过流检测电压（VCIP），当电池电压高于过放电检测电压（VDL）时，过放电状态释放，恢复到正常工作状态。 （2）连接充电器，若CS端子电压高于充电过流检测电压（VCIP），当电池电压高于过放电释放电压（VDR）时，过放电状态释放，恢复到正常工作状态。 （3）没有连接充电器时，如果电池电压自恢复到高于过放电释放电压（VDR）时，过放电状态释放，恢复到正常工作状态，即“有过放自恢复功能”。 放电过流状态（放电过流检测功能和负载短路检测功能）

YX017A-HL5 充电4灯电量显示IC

YX017A-HL5 充电4灯电量显示IC 一、概述 主要特点: 1、采用低电平触发或锁定方式控制锂电池电量显示,以4灯格度方式显示 2、低电平触发控制逻辑如下(类似轻触按键方式): A:芯片上电默认微功耗休眠待机,平时无操作无显示时都进入休眠微功耗状态 B:芯片chg脚施加低电平触发信号后，电量灯长亮显示10秒后自动关闭显示 芯片chg脚施加锁定的低电平信号后(即充电管理IC的充电信号)，电量灯开始闪 烁显示充电状态及当前电量 芯片chg脚解除锁定的低电平充电信号后，电量灯长亮显示10秒后自动关闭显示 C:电量长亮显示方式如下： (1): A：低于3.20V: led1 5HZ急闪报警 (2): B：3.20V-3.55V: led1 长亮 (3): C：3.55V-3.75V: led1、led2 长亮 (4): D：3.75V-3.90V: led1、led2、led3 长亮 (5): E：3.90V-4.20V: led1、led2、led3 、led4长亮 D: 充电电量闪烁显示方式如下：(闪烁频率为2HZ) (1) B：led1 闪亮 (2) C：led1 长亮; led2 闪亮 (3) D：led1、led2 长亮; led3 闪亮 (4) E：led1、led2 、led3长亮; led4 闪亮 (5) F：充满后led1、led2、led3 、led4 长亮 (6)J：chg脚除能，10秒后自动关闭显示

3、芯片VDD采用5V供电设计,若是单节锂电供电，则需采用5.0V输出小型升压IC给芯片供电;若是双节锂电供电，则需采用5.0V输出的低静态电流稳压IC给芯片供电 4、单节锂电供电设计时，在电池经电容滤波输出的地方，直接用一个1K电阻取样电池电压给到芯片6脚；双节锂电供电设计时，用2个相同阻值的精密电阻串联分压后从中间点取样电压给芯片6脚作为检测判断,注意紧靠6脚需用一个104电容滤波处理 二、 IC引脚功能说明 三、 引脚应用参考线路(实际需根据自己的产品应用设计) 单锂电供电应用参考 序号 名称 功能说明 1 VDD 电源+，5.0V 2 Led1 电量指示灯(低电平输出) 3 Led2 电量指示灯(低电平输出) 4 chg 充电信号输入端(低电平使能) 5 Led3 电量指示灯(低电平输出) 6 Test 外部电压检测端口 7 Led4 电量指示灯(低电平输出) 8 GND 电源地

ltc2943-具温度、电压和电流测量功能的多节电池电量测量芯片

特点 可测量累积的电池充电和放电电量 至 20V 工作范围可适合多种电池应用 14 位 ADC 负责测量电池电压、电流和温度 1% 电压、电流和充电准确度 ±50mV 检测电压范围 高压侧检测 适合任何电池化学组成和容量的通用测量 I2C / SMBus 接口 可配置警报输出 / 充电完成输入 静态电流小于120μA 小外形 8 引脚 3mm x 3mm DFN 封装 典型应用 描述 LTC?2943 可测量便携式产品应用中的电池充电状态、电池电压、电池电流及其自身温度。其具有宽输入电压范围，因而可与高达20V 的多节电池配合使用。一个精准的库仑计量器负责对流经位于电池正端子和负载或充电器之间的一个检测电阻器电流进行积分运算。电池电压、电流和温度利用一个内部14位无延迟增量累加(No Latency ΔΣTM) ADC 来测量。测量结果被存储于可通过内置I2C / SMBus 接口进行存取的内部寄存器中。 LTC2943 具有针对所有 4 种测量物理量的可编程高门限和低门限。如果超过了某个编程门限，则该器件将采用SMBus 警报协议或通过在内部状态寄存器中设定一个标记来传送警报信号。LTC2943 仅需采用单个低阻值检测电阻器以设定测量电流范围。 应用 电动工具 电动自行车 便携式医疗设备 视频摄像机

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锂电池保护板工作原理资料

锂电池保护板工作原理 锂电池保护板根据使用IC,电压等不同而电路及参数有所不同,下面以DW01 配MOS管8205A进行讲解: 锂电池保护板其正常工作过程为: 当电芯电压在2.5V至4.3V之间时，DW01 的第1脚、第3脚均输出高电平(等于供电电压)，第二脚电压为0V。此时DW01 的第1脚、第3脚电压将分别加到8205A的第5、4脚，8205A内的两个电子开关因其G极接到来自DW01 的电压，故均处于导通状态，即两个电子开关均处于开状态。此时电芯的负极与保护板的P-端相当于直接连通，保护板有电压输出。 2.保护板过放电保护控制原理:

当电芯通过外接的负载进行放电时,电芯的电压将慢慢降低,同时DW01 内部将通过R1电阻实时监测电芯电压,当电芯电压下降到约2.3V时DW01 将认为电芯电压已处于过放电电压状态，便立即断开第1脚的输出电压，使第1脚电压变为0V，8205A内的开关管因第5脚无电压而关闭。此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。即电芯的放电回路被切断，电芯将停止放电。保护板处于过放电状态并一直保持。等到保护板的P 与P-间接上充电电压后，DW01 经B-检测到充电电压后便立即停止过放电状态，重新在第1脚输出高电压，使8205A内的过放电控制管导通，即电芯的B-与保护板的P-又重新接上，电芯经充电器直接充电。 4.保护板过充电保护控制原理: 当电池通过充电器正常充电时,随着充电时间的增加,电芯的电压将越来越高，当电芯电压升高到4.4V时,DW01 将认为电芯电压已处于过充电电压状态，便立即断开第3脚的输出电压，使第3脚电压变为0V，8205A内的开关管因第4脚无电压而关

ds2784_ap 单节电池电量计和保护

AN4043 Storing Fuel Gauge Parameters in the DS2784 Abstract:The DS2784 allows the user to customize the stand-alone fuel gauge to the exact requirements of the application and the cell being used. The parameters required are typically known in units such as mA, V, mAhrs, and m?. The DS2784 requires the parameters to be stored in units such as μV, μVhrs and mhos. This application note describes the calculations involved in converting the typical units into units that are actually stored in the device. Introduction The DS2784stand-alone fuel gauge is simple to use and very accurate, assuming that the correct parameters for the application have been stored in this device. It is very important to store the correct data in order to optimize the fuel gauge. The DS2784K provides an easy way to program the DS2784. The user can input cell characterization and other application data in units such as mA, V, mAhrs, and m?, as shown in Figure 1. The DS2784K then converts that data into the format that actually gets stored to the device, as shown in Figure 2. Application Note 3463: Getting Started with the DS2780 describes how to select all of the parameters that are stored in the DS2784. This application note describes the calculations involved in storing these parameters to the device. Figure 1. The Application Units subtab of the Parameters Tab allows the use to enter application data in conventional units, such as mA, V, mAhrs, and m?.

开题报告——基于单片机的锂离子电池电量检测系统毕业设计论文

(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 南昌工程学院 09 级毕业（设计）论文开题报 告 机械与电气工程学院系（院）电气工程及其自动化专 业 题目基于单片机的锂离子电池电量检测系统设计 班级09电气工程及其自动化（1）班 学号 指导教师饶繁星

日期2013 年 1 月 4 日 南昌工程学院教务处订制

题目：基于单片机的锂离子电池电量检测系统设计 一、选题的依据及课题的意义 随着手机、数码相机、摄像机、手提电脑、音频视频播放器等便携式电子设备的迅猛发展，由于其便携性的特点，便携式设备必须由电池来进行供电。目前，便携式仪表的主流供电电池有铅酸电池，镍镉电池，镍氢电池，锂电池和锂聚合物电池等。与其它主流可充电电池相比，具有高单体电池电压、高功率密度、长循环寿命、无记忆效应、低自放电率等优点。锂电池是指以锂为负极材料的化学电池的总称，大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，该类电池具有较高能量质量比和能量体积比。 为了提高电池的使用率及全面掌握电池的状态，大多数设备在应用场合需要显示电池组的剩余电量信息，以供使用者明确电池组的工作状态，及时对电池组进行充电。在电池放电过程中，电池电压与剩余电量、工作时间之间并不是线性关系，所以并不能简单地采用电压采样、函数计算剩余电量。针对该要求，设计了一种基于单片机的锂离子电池电量检测系统，该检测系统的设计对全面掌握锂离子电池的电量状态，提高其利用率具有现实意义。本设计的研究成果若能广泛应用于便携式电子产品，为人类日常生活和生活质量的提高有着深远的意义。

二、研究概况及发展趋势综述 锂电池常用的电量检测方法有两种，一种是利用库仑计，根据电池工作的电流与时间进行计算出电池的实际容量，此种检测方法是最准确的检测方法，一般用的芯片有TI，美信等电池管理芯片，但是成本太高，调试复杂。另一种方法是利用电池工作的电压曲线来分析出电池的容量，这种方式比较简单，成本也低，由于直接采用比较器如LM339，LM324等，检测精度低，检测相对很不准确，温漂大，功耗大。 在满足要求的前提下，本设计尽可能采用简单的锂离子电池电量检测方案，提出的基于单片机的锂离子电池电量检测方案，抗干扰能力强，并且可以实现对锂离子电池电量的高精度检测。 在本设计方案中，没有考虑电池老化等复杂因素对电量检测精度产生的负面影响，所以检测结果稍有误差。未来在要求更高精度的锂离子电池电量检测应用中，该检测系统必须考虑这些复杂问题对检测精度的影响，还需要做进一步的改进，让检测精度提高一个水平。

锂电池组保护板均衡充电基本工作原理

成组锂电池串联充电时，应保证每节电池均衡充电，否则使用过程中会影响整组电池的性能和寿命。常用的均衡充电技术有恒定分流电阻均衡充电、通断分流电阻均衡充电、平均电池电压均衡充电、开关电容均衡充电、降压型变换器均衡充电、电感均衡充电等。而现有的单节锂电池保护芯片均不含均衡充电控制功能;多节锂电池保护芯片均衡充电控制功能需要外接CPU，通过和保护芯片的串行通讯（如I2C总线）来实现，加大了保护电路的复杂程度和设计难度、降低了系统的效率和可靠性、增加了功耗。 本文针对动力锂电池成组使用，各节锂电池均要求充电过电压、放电欠电压、过流、短路的保护，充电过程中要实现整组电池均衡充电的问题，设计了采用单节锂电池保护芯片对任意串联数的成组锂电池进行保护的含均衡充电功能的电池组保护板。仿真结果和工业生产应用证明，该保护板保护功能完善，工作稳定，性价比高，均衡充电误差小于50mV。 锂电池组保护板均衡充电基本工作原理 采用单节锂电池保护芯片设计的具备均衡充电能力的锂电池组保护板示意图如图1所示。其中：1为单节锂离子电池;2为充电过电压分流放电支路电阻;3为分流放电支路控制用开关器件;4为过流检测保护电阻;5为省略的锂电池保护芯片及电路连接部分;6为单节锂电池保护芯片（一般包括充电控制引脚CO，放电控制引脚DO，放电过电流及短路检测引脚VM，电池正端VDD，电池负端VSS等）;7为充电过电压保护信号经光耦隔离后形成并联关系驱动主电路中充电控制用MOS管栅极;8为放电欠电压、过流、短路保护信号经光耦隔离后形成串联关系驱动主电路中放电控制用MOS管栅极;9为充电控制开关器件;10为放电控制开关器件;11为控制电路;12为主电路;13为分流放电支路。单节锂电池保护芯片数目依据锂电池组电池数目确定，串联使用，分别对所对应单节锂电池的充放电、过流、短路状态进行保护。该系统在充电保护的同时，通过保护芯片控制分流放电支路开关器件的通断实现均衡充电，该方案有别于传统的在充电器端实现均衡充电的做法，降低了锂电池组充电器设计应用的成本。

电池电量检测芯片

电池电量检测芯片 时间：2011-12-17 22:29:42来源：作者： 电池电量监测计就是一种自动监控电池电量的IC，其向做出系统电源管理决定的处理器报告监控情况。一个不错的电池电量监测计至少需要一些测量电池电压、电池组温度和电流的方法、一颗微处理器、以及一种业经验证的电池电量监测计算法。bq2650x 和 bq27x00 均为完整的电池电量监测计，其拥有一个用于电压和温度测量的模数转换器(ADC) 以及一个电流和充电感应ADC。这些电池电量监测计还拥有一颗运行TI 电池电量监测计算法的内部微处理器。这些算法将对锂离子(Li-ion)电池的自放电、老化、温度和放电率进行补偿。该微处理器可以使主机系统处理器不用进行没完没了的计算。 电池电量监测计提供了诸如?电量剩余状态?等信息，同时bq27x00 系统还提供了?剩余运行时间?信息。主机在任何时候都可以询问到这种信息，并由主机来决定是通过LED 还是通过屏幕显示消息来通知最终用户有关电池的信息。由于系统处理器只需要一个12C 或一个HDQ 通信驱动，因此使用电池电量监测计非常简单。 电池组电路描述 图1 描述了电池组中的应用电路。根据所使用电池电量监测计IC 的不同，电池组将至少具有三到四个可用外部终端。 图1 典型的应用电路 VCC 和BAT 引脚将接入电池电压，用于IC 功率和电池电压的测量。一只低阻值感应电阻被安装在电池的接地端，以使感应电阻两端的电压能够被电池电量监测计的高阻抗SRP 和SRN 输入监控到。流经感应电阻的电流有助于我们确定电池的已充电量或已放电量。在选择感应电阻值时，设计人员必须考虑到其两端的电压不应该超过100 mV。太小的电阻值在低电流条件下可能会带来误差。电路板布局必须确保SRP 和SRN 到感应电阻的连接尽可能地靠近感应电阻的各个端点；即Kelvin 连接测量。

锂电池保护芯片均衡充电设计

锂电池保护芯片均衡充电设计 常用的均衡充电技术包括恒定分流电阻均衡充电、通断分流电阻均衡充电、平均电池电压均衡充电、开关电容均衡充电、降压型变换器均衡充电、电感均衡充电等。成组的锂电池串联充电时，应保证每节电池均衡充电，否则使用过程中会影响整组电池的性能和寿命。而现有的单节锂电池保护芯片均不含均衡充电控制功能；多节锂电池保护芯片均衡充电控制功能需要外接CPU,通过和保护芯片的串行通讯（如I2C总线）来实现，加大了保护电路的复杂程度和设计难度、降低了系统的效率和可靠性、增加了功耗。 ?本文针对动力锂电池成组使用，各节锂电池均要求充电过电压、放电欠电压、过流、短路的保护，充电过程中要实现整组电池均衡充电的问题，设计了采用单节锂电池保护芯片对任意串联数的成组锂电池进行保护的含均衡充电功能的电池组保护板。仿真结果和工业生产应用证明，该保护板保护功能完善，工作稳定，性价比高，均衡充电误差小于50mV。 ?锂电池组保护板均衡充电基本工作原理 ?采用单节锂电池保护芯片设计的具备均衡充电能力的锂电池组保护板示意图如图1所示。其中：1为单节锂离子电池；2为充电过电压分流放电支路电阻；3为分流放电支路控制用开关器件；4为过流检测保护电阻；5为省略的锂电池保护芯片及电路连接部分；6为单节锂电池保护芯片（一般包括充电控制引脚CO,放电控制引脚DO,放电过电流及短路检测引脚VM,电池正端VDD,电池负端VSS等）；7为充电过电压保护信号经光耦隔离后形成并联关系驱动主电路中充电控制用MOS管栅极；8为放电欠电压、过流、短路保护信号经光耦隔离后形成串联关系驱动主电路中放电控制用MOS管栅极；9为充电控制开关器件；10为放电控制开关器件；11为控制电路；12为主电路；

在多节电池组应用中使用DS2755电池电量计

在多节电池组应用中使用DS2755电池电量计 在多节电池组应用中使用DS2755电池电量计 介绍DS2755高精度电池电量计的工作电压范围适合于单节锂离子/聚合物电池，或2到3 节镍氢电池组。但是，还有很多应用需要更多节的串连电池组。只要将多节电池的电压降到一个适当的水平，DS2755仍能在这些应用中用作电量计IC。采用这种方法后，DS2755的所有功能仍然有效，包括快照模式、可编程中断、温度/电压/电流测量、电流累计(库仑计数)、96字 节EEPROM及1-Wire通信接口等。概述正如应用笔记Lithium-Ion Fuel Gauging with Dallas Semiconductor Battery Monitor ICs中所描述的，尽管对于基本的电量计量功能而言不是必需的，DS2755在2节电池的应用中仍然可以被用来测量电池电压。图1给出了可能的 解决方案，其中PIO用来切换比较器的输出，驱动电阻分压网络至比较器的电源电压或地。PIO 为低时，VIN上的电压为双节电池电压的一半；PIO为高时，VIN为0V。为了向DS2755提供恒定电源，需要一个低压差线性稳压器(LDO)来使双节电池电压降到一个合适的电平。还需要一个双节电池保护器来保护电池组，避免故障状态危及电池安全。如原理图所示，所有电路应该安排在保护器的外侧(相对于电池侧)。 图1.在2节锂离子/聚合物电池组中使用DS2755电量计 详细说明DS2755的建议电源电压范围是2.5V至5.5V，可据此来选择LDO的输出电压。LDO必须具有低静态电流，且还要能够处理多节电池组提供的输入电压。5V输出的MAX1726 LDO可满足所有这些条件，它支持12V最大输入电压，仅消耗2µA电源电流。采用5V 输出是因为当输入电压超过输出电压并上升时，LDO的效率随之降低。因此，对于7.6V的额定输入电压，5V输出电压是最佳选择。为防止DS2755中的数据丢失，MAX1726的SHDN 引脚应连接到输入电压，，以确保MAX1726不进入关断模式，关掉DS2755的电源。数据手册中推荐的输入和输出电容是1µF。特定应用中电容的选择请参考MAX1726数据资料。DS2755电压寄存器(地址0CH和0DH)可报告的最大电压为4.99V。因此有必要采用一个分压电路来将电池组电压降到一个可测量的水平。为此，用了两个100k精密电阻将电池组电压衰减一半。在依靠电池供电的应用中，通常不允许分压电阻连续不断地消耗电池电流，所以用比较器来接通和关断分压器电流。在这里我们采用纳安级比较器TLV3701来实现这种开关，因为它可承受高达16V的电源电压，且据称只有560nA的典型电源电流。DS2755的开漏输出PIO引脚被用作比较器开关的控制引脚。若DQ线处于低电平超过2秒，或DS2755进入休眠状态，PIO引脚自动变换成高阻状态。上拉至LDO输出的100k电阻可确保在此状态中PIO为逻辑高电平。比较器的另一个输入被连接到电池组中底部电池的正端。无论PIO处于何种状态，这种连接方式均能保证在比较器的输入端有一个差分电压。既然PIO被用于控制比较器，它就不能再用于产生中断信号。置位ISO位(bit2，地址31h)可禁止PIO的中断功能。DQ引脚仍能用于产生中断。比较器输出为低电平时，VIN上的电压为0V。因此，欠压休眠功能(UVEN)必须被禁止，否则，DS2755将无法被激活。向地址31h的bit3写入0可以禁止UVEN。需要测量电压时，设置特殊功能寄存器中的PIO位(地址08h，bit6)为0，随后，至少延迟6.8ms。这个延迟是DS2755更新电压寄存器为新的VIN引脚电压所必需的。读完电压寄存器后，再将PIO位设置回1。将电压寄存器的值乘以二可得到电池组的总电压。实验结果表明，将电压寄存器的值乘二后再加0.1V，可得到1%精度的电池组总电压测量精度。这个额外的0.1V用来补偿比较器正电源到输出的电压降。对于“快照”工作模式，在发出"Sync"功能指令[D2h]之前，PIO必须保持为低。以确保在“快照”中记录下真实的电压值。电池组保护可采用基于nMOS或pMOS的任何独立式多节保护器。独立式保护器被安排在DS2755靠近电池的一侧，。在这种结构中，若有故障发生，保护FET将切断供给所有外部

电池电量检测方法及原理.pdf

FUEL GAUGE 电池电量检测方法及原理锂电池具有高存储能量、寿命长、重量轻和无记忆效应等优点，已经在现行便携式设备中得到了广泛的使用，尤其是在手机、多媒体播放器、GPS终端等消费类电子设备中。这些设备不但单纯地只是支持单一的通讯功能，还支持流媒体播放和高速的无线发送和接收等等功能。随着越来越多功能的加入且要获得更长单次充电的使用时间，便携式设备中锂电池的容量也不断地增大，以智能手机为例，主流的电池容量已经800mAH增长到现在1500mAH，并且还有继续增长的趋势。 随着大容量电池的使用，如果设备能够精确的了解电池的电量，不仅能够很好地保护了电池，防止其过放电，同时也能够让用户精确地知道剩余电量来估算所能使用的时间，及时地保存重要数据。因此，在PMP和GPS中，电量计不断加入到设备中，并且电量计也在智能手机中得到了应用，尤其是在一些Windows Mobile操作系统的智能手机中，如图1所示，电池电量的显示已由原来的柱状图变为了数字显示。 本文介绍和比较三种种不同电量计的实现方法，并且以意法半导体的STC3100电池监控IC为例，在其Demo实现了1%精度的电池精度计量。 （a）柱状图电量显示（b）数字精确电量显示 图1 Windows Mobile 手机中电量计量 1，电量计的实现方法和分类。 据统计，现行设备中有三种电量计，分别是： 直接电池电压监控方法，也就是说，电池电量的估计是通过简单地监控电池的电压得来的，尽管该方法精度较低和缺乏对电池的有效保护，但其简单易行，所以在现行的设备中得到最广泛的应用。然而锂电池本身特有的放电特性，如图2所示。不难从中发现，电池的电量与其电压不是一个线性的关系，这种非线性导致电压直接检测方法的不准确性，电量测量精度超过20%。电池电量只能用分段式显示，，如图1.a所示，无法用数字显示精确的电池电量。手机用户经常发现，在手机显示还有两格电的时候，电池的电量下降得非常快，也就是因为这时候电池已经进入Phase3。 图2 锂电池放电曲线

TP4056锂电池充电芯片数据手册

应用 ·移动电话、PDA ·MP3、MP4播放器 ·数码相机 ·电子词典 ·GPS ·便携式设备、各种充电器 描述 TP4056是一款完整的单节锂离子电池采用恒定电流/恒定电压线性充电器。其底部带有散热片的SOP8封装与较少的外部元件数目使得TP4056成为便携式应用的理想选择。TP4056可以适合USB 电源和适配器电源工作。 由于采用了内部PMOSFET 架构，加上防倒充电路，所以不需要外部隔离二极管。热反馈可对充电电流进行自动调节，以便在大功率操作或高环境温度条件下对芯片温度加以限制。充电电压固定于4.2V ，而充电电流可通过一个电阻器进行外部设置。当充电电流在达到最终浮充电压之后降至设定值1/10时，TP4056将自动终止充电循环。 当输入电压（交流适配器或USB 电源）被拿掉时，TP4056自动进入一个低电流状态，将电池漏电流降至2uA 以下。TP4056在有电源时也可置于停机模式，以而将供电电流降至55uA 。TP4056的其他特点包括电池温度检测、欠压闭锁、自动再充电和两个用于指示充电、结束的LED 状态引脚。 特点 ·高达1000mA 的可编程充电电流 ·无需MOSFET 、检测电阻器或隔离二极管 ·用于单节锂离子电池、采用SOP 封装的完整线性充电器 ·恒定电流/恒定电压操作，并具有可在无过热危险的情况下实现充电速率最大化的热调节功能 ·精度达到±1.5%的4.2V 预设充电电压 ·用于电池电量检测的充电电流监控器输出 ·自动再充电 ·充电状态双输出、无电池和故障状态显示 ·C/10充电终止 ·待机模式下的供电电流为55uA ·2.9V涓流充电器件版本 ·软启动限制了浪涌电流 ·电池温度监测功能 ·采用8引脚SOP-PP 封装。 完整的充电循环完整的充电循环（（1000mAh 电池电池）） 绝对最大额定值 ·输入电源电压（V CC ）：-0.3V～8V ·PROG ：-0.3V～V CC +0.3V ·BAT ：-0.3V～7V ·：-0.3V～10V ·：-0.3V～10V ·TEMP ：-0.3V～10V ·CE ：-0.3V～10V ·BAT 短路持续时间：连续 ·BAT 引脚电流：1200mA ·PROG 引脚电流：1200uA ·最大结温：145℃ ·工作环境温度范围：-40℃～85℃ ·贮存温度范围：-65℃～125℃ ·引脚温度（焊接时间10秒）：260℃

锂电池线性充电管理芯片LTC4065及其应用

锂电池线性充电管理芯片LTC4065及其应用 摘要锂电池具有体积小、能量密度高、无记忆效应、循环寿命高、高电压电池和自放电率低等优点，近年来已经成为微型移动终端设备的首选电源。本文介绍了基于LTC4065芯片的线性充电管理方案，仅需要非常少的外围元件配合，就可以实现低成本、超小尺寸的单节锂电池充电管理。 关键词锂电池充电管理LTC4065 SG2003 随着移动计算技术和无线通信技术的发展，微型移动终端设备在移动数据采集、传输、处理及个人信息服务等领域得到越来越多的应用。锂电池因其体积小、能量密度高、无记忆效应、循环寿命高、高电压电池和自放电率低等优点，近年来已经成为微型移动终端设备的首选电源。锂电池的特性以及应用环境的需求，对微型移动终端设备充电方案的设计提出了更高的要求。因此在充电方案的设计中需要综合考虑成本、体积、噪声、效率等因素。 LTC4065是一款用于单节锂电池的完整恒定电流／恒定电压线性充电管理芯片，可提供高达750 mA且准确度为5％的可设置的充电电流，并支持直接使用USB端口对单节锂电池进行充电。同时其热反馈功能可调节充电电流，以便在大功率工作或高环境温度条件下对芯片温度加以限制，确保安全工作。由于采用了内部MOSFET架构，因此无需使用外部检测电阻器或隔离二极管。很少的外部元件数目加上其2 mm×2 mm DFN封装，使得LTC4065尤其适合无线PDA、蜂窝电话、无线传感器终端等应用。功能齐全的LTC4065还包括自动再充电、低电池电量充电调节、软启动等丰富功能。 1 LTC4065的引脚功能 LTC4065采用了热处理能力较强的6引脚小外形封装(DFN)，且实现产品无铅化，底部采用裸露衬垫，直接焊接至PCB以实现电接触和额定散热性能。引脚排列如图1所示。 各引脚功能如下： 引脚1，GND，接地端。 引脚2，CHRG，漏极开路充电状态输出。充电状态指示引脚具有三种状态：下拉、2 Hz 脉动和高阻抗状态。该输出可以被用作一个逻辑接口或一个LED驱动器。对电池进行充电时，有一个内部N沟道MOSFET将GHRG引脚拉至低电平。当充电电流降至全标度电流的10％时，CHRG引脚被强制为高阻抗状态。如果电池电压处于2．9 V以下的持续时间达到充电时间的1／4，则认为电池失效，而且CHRG引脚将以2 Hz的频率脉动。 引脚3，BA T，充电电流输出。该引脚向电池供应充电电流，并将最终浮动电压调节至4．2 V。该引脚上的一个内部精确电阻分压器负责设定此浮动电压，并在停机模式时断接。 引脚4，VCC，正输入电源。该引脚向充电器供电。VCC的变化范围是3．75～5．5 V。该引脚应通过一个最小1μF的电容器进行旁路。当VCC处于BA T引脚电压的32 mV以内时，LTC4065进入停机模式，从而使IBA T降至约1μA。 引脚5，EN，使能输入引脚。把该引脚拉至手动停机门限(一般为O．82 V)以上，将把LTC4065置于停机模式。在停机模式中，LTC4065的电源电流低于20μA。使能为缺省状态，但不用时应将该引脚连至GND。 引脚6，PROG，充电电流设置和充电电流监视引脚。充电电流是通过连接一个精度为1％的接地电阻器RPROG来设置的。 2 工作原理 LTC4065主要是为实现对单节电池充电而设计的线性电池充电管理芯片。该芯片利用其内部功率MOSFET对电池进行恒流和恒压充电。充电电流可利用外部电阻编程设定，最大

12V电池电量指示电路

12V电池电量指示电路 12V电池电量指示电路 LM3914可以感知电压等级和可开10点模式或酒吧模式的LED显示屏。酒吧模式和点阵模式，可以通过外部设置多个IC可级联在一起，拿着首级扩展显示。该IC可以从一个宽电源电压（3V至25V DC）。LED的亮度可以通过一个外部电阻编程。LM3914的LED输出的是TTL和CMOS兼容。说明电路图中的发光二极管D1的toD10显示点或条形图模式电池的水平。电阻R4引脚6,7和地面之间的连接，控制LED的亮度。电阻R1和R2的壶形成一个分压器网络的POT R2可以用于校准。此处所示的电路设计，以监测10.5V至15V DC之间。可以做如下的校准电路。成立后的电路连接12V直流电源输入。现在调整的10K锅LED10发光（点模式）或发光二极管10辉光（栏模式）。现在减少的步骤和10.5伏电压只有LED1的意志焕发。开关S1可用于点模式和条形图模式之间进行选择。当S1闭合，PIN9的集成电路被连接到正电源和条形图模式被启用。当开关S1是开放的IC PIN9断开连接到正电源和显示器去点模式。随着稍加修改电路可以用来监视其他的电压范围。对于这个刚刚删除的电阻R3和连接上层的输入电压。现在调整的POT R2，直到10的LED发光（点模式）。删除上电压等级较低的水平，并连

接输入。现在连接在R3的地方高价值的锅（例如500K）和调整直至单独的LED1发光。现在删除了锅，测量直流电阻和连接电阻值相同，在R3的地方。水平显示器已经准备就绪。电池电量指标使用LM3914的电路图电池电量指示电路采用LM3914级联两个LM3914两个或两个以上的LM3914芯片可以级联在一起，得到一个扩展显示。两个LM3914集成电路cacaded合力得到了20颗LED的电压水平指示器的示意图如下所示。级联两个LM3914其他一些电池水平的相关电路，您可能会喜欢的1，简单的电池电量指示灯：该电路可用于监测3V电池的水平。电路是基于从松下MN13811G 的。MN13811G是CMOS电压检测IC，可用于各种电压监控应用。在电路中的LED D1将闪烁时候电池电压降到2.4伏以下。2，3个LED电池电量指示灯：这里显示3 LED电池电量指示灯，可用于监测12V汽车电池的电压水平。三个国家的电池，即低于11.5V之间的11.5和13.5 13.5以上，显示的LED发光。3，闪烁的电池监控：该电路可用于监测的6至12V电池的电压等级。基于晶体管的电路，并可以通过使用一个电位器来调整电压等级的LED开始闪烁。LM3914外形图一： LM3914外形图二：

动力电池管理系统硬件设计电路图

动力电池管理系统硬件设计电路图 电动汽车是指全部或部分由电机驱动的汽车。目前主要有纯电动汽车、混合电动车和燃料电池汽车3种类型。电动汽车目前常用的动力来自于铅酸电池、锂电池、镍氢电池等。 锂电池具有高电池单体电压、高比能量和高能量密度，是当前比能量最高的电池。但正是因为锂电池的能量密度比较高，当发生误用或滥用时，将会引起安全事故。而电池管理系统能够解决这一问题。当电池处在充电过压或者是放电欠压的情况下，管理系统能够自动切断充放电回路，其电量均衡的功能能够保证单节电池的压差维持在一个很小的范围内。此外，还具有过温、过流、剩余电量估测等功能。本文所设计的就是一种基于单片机的电池管理系统。 1电池管理系统硬件构成 针对系统的硬件电路，可分为MCU模块、检测模块、均衡模块。 1.1MCU模块 MCU是系统控制的核心。本文采用的MCU是M68HC08系列的GZ16型号的单片机。该系列所有的MCU均采用增强型M68HC08中央处理器(CP08)。该单片机具有以下特性： (1)8MHz内部总线频率；(2)16KB的内置FLASH存储器；(3)2个16位定时器接口模块；(4)支持1MHz～8MHz晶振的时钟发生器；(5)增强型串行通信接口(ESCI)模块。 1.2检测模块 检测模块中将对电压检测、电流检测和温度检测模块分别进行介绍。 1.2.1电压检测模块 本系统中，单片机将对电池组的整体电压和单节电压进行检测。对于电池组整体电压的检测有2种方法：(1)采用专用的电压检测模块，如霍尔电压传感器；(2)采用精密电阻构建电阻分压电路。采用专用的电压检测模块成本较高，而且还需要特定的电源，过程比较复杂。所以采用分压的电路进行检测。10串锰酸锂电池组电压变化的范围是28V～42V。采用3.9M?赘和300k?赘的电阻进行分压，采集出来的电压信号的变化范围是2V～3V，所对应的AD 转换结果为409和*。 对于单体电池的检测，主要采用飞电容技术。飞电容技术的原理图如图1所示[2]，为电池组后4节的保护电路图，通过四通道的开关阵列可以将后4节电池的任意1节电池的电压采集到单片机中，单片机输出驱动信号，控制MOS管的导通和关断，从而对电池组的充电放电起到保护作用。