BQ2013H在铅酸蓄电池电量监测中的应用
BQ2013H监测输入或输出可充电电池电荷的数额,来判定电池容量。BQ2013H测量放电和充电电流,估计自放电电荷,监测低电压阈值的电池,做温度和充电率的补偿。在电池负极和线路板地之间串接一个小值检测电阻,通过监测该电阻的电压来进行电荷测量。可用电量的测量是通过监测随时间变化的电压,并且校正由于环境和运行条件影响导致的误差来完成的。本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/179253.htm
1.3 芯片内部运行概述
图2的内部运行方框图解释了BQ2013H的运作过程。BQ2013H累计测量充电和放电电流,同时对自放电进行估计,根据充电率和温度补偿充电电流。放电电流的补偿值基于存储在寄存器LCOMP中的数值。LCOMP寄存器允许芯片以连续的小放电电流进行自动调整。BQ2013H根据LC-OMP寄存器和温度的值补偿自放电率。
NAC(可用容量寄存器)是最重要的寄存器,它描述了任意时间可用的电池容量。电池充电时增加NAC寄存器的值,电池放电或自放电会减少NAC寄存器的值,而增加DCR(放电计数寄存器)的值。NAC寄存器也会根据OFFSET(偏移量寄存器)的值自动校正偏移误差。
在没有给电池充电的情况下,如果电池从满到空完全放电,这个时候DCR寄存器的值用于更新LMD(最近测量的放电量寄存器)的值,因此,BQ2013H可以根据实际的放电情况改写容量测定值。
电池的初始容量等于PFC(可编程满量程计数器)的值,在LMD寄存器更新之前,充电过程中NAC增加计数但不会超过初始阈值。这种方式允许被监测的电池独立充电,并且兼容任何类型的充电器。
2 系统硬件设计
如图3所示,整个系统包括蓄电池、负载电路、电量监测、单片机、LED显示等模块,系统采用12 V/2.5 Ah的蓄电池供电,负载除系统自身外还包括步进电机电路。BQ2013H监测蓄电池的电量,并驱动LED以20%的增量显示剩余电量。芯片采用HDQ协议通信,将相关寄存器的值传送给单片机STC89C52,然后单片机将采集到的数据作相应处理。
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