BQ2040是TI公司生產的電池電量檢測芯片,它可以將檢測的信號通過I2C總線與微處理器交換數據,然后將電量信號傳輸到顯示電路中,最終通過LED顯示電池電量。BQ2040支持鎳鎘、鎳氫和鋰離子電池,也支持SBS1.0協議但只可以驅動4個LED。
bq2040可進行充電放電和自放電監測,充電可根據溫度和充電狀態進行補償;自放電也可以進行溫度補償,主計數器RM表示任意時刻的剩余電量,充電增加計數器RM的值,反之放電和自放電減少RM的值并增加內部放電計數器DCR的值。在完全放電狀態下,根據DCR的值來修正滿充電計數器FCC,它根據放電實際情況來確定電池容量,電池的初始值存放在0x60~0x61位置,空電狀態也編程到EEPROM,剩余電量百分比存放地址為0x2e,當電池電壓低于放電終止電壓門限EDV1值時,此值將寫入剩余電量RM。
在通電或者復位時,存放在EEPROM中的數據讀人滿充電計數器FCC,隨著放電的進行,最新測量的放電計數器DCR的值和電壓降低量之和校正FCC的值,FCC用滿電平100%顯示充電狀態。
電池設計容量DC是由用戶指定的電池容量并且編程到EEPROM。電池剩余電量RM的值在充電到滿電平FCC時增加到最大,在放電和自放電時減少,電平低于EDV1,RM置為低電平,如果RM已經低于或等于低電平,RM的值不變,當低電平達到EDVF時,RM設為0,為防止過充電,當RM=FCC時,RM停止增加,在充電滿時,RM何以由用戶自定義值,初始狀態RM設為0。
放電計數器DCR在放電時開始記數,它獨立于RM,即使RM降為0,它仍然可以增加。在RM=0之前,放電和自放電都可以增加DCR,當RM=O后,只有自放電增加DCR的值。當RM=FCC時,FCC復位為0,放電到EDV1時,FCC停止記數。當DCR達到FFFFh時,DCR停止記數,但不循環。當檢測到SR腳有正電壓輸入,充電激活,根據VSRO按一定比例增加RM的值,充電到一定程度,激活LED顯示,RM也受充電狀態和溫度影響。當VSRO<-VSRD時放電計數器工作,RM減少而DCR增加,VSRD是可編程門限電壓。當放電標志寄存器有效,RM繼續減少,DCR繼續增加,自放電估算率存放在0x4F位置,bq2040支持SBS充電控制,向智能充電地址廣播充電電流和充電電壓,每隔10秒鐘廣播充電命令,可以通過置1電池模式的14位來禁止廣播,復位時,地址0x08~0x09存放的初始充電電流被加載,根據電池的充電狀態、充電電壓和溫度可以修改廣播的充電電流。一旦檢測到有效的充電結束標志,電池狀態寄存器的滿充位、充電結束報警位和過充電位置位,繼續充電電流設為0。一旦終止條件結束,充電終止報警和過充電報警清0,繼續充電電流設置為維持狀態,直到RM的值降到設置的比例,這時滿充位清0,繼續充電電流和電壓設置為快充狀態。
標志寄存器FLAGS2的4位決定RM的狀態,如果CC=1,RM可以設為全充電容量的0-100%,如果RM低于滿充電容量,RM設置為滿充電容量,如果RM高于滿充電容量,RM不做修改。

如果存在充電錯誤,bq2040可以暫停充電,充電錯誤包括:
(1)最大過充電容量。如果最大過充電超過RM=FCC,滿充電位置1,繼續充電電流設置為維持狀態。
(2)過壓狀態當檢測的電壓超過充電電壓5%,產生過壓錯誤。當bq2040檢測到過壓狀態,繼續充電電流設置為0,充電結束報警位置1,當充電電流或電壓降落到一定值,報警位清除。
(3)過電流狀態。當檢測到充電電流超過設置電流的25%時,產生過流錯誤。繼續充電電流設置為0,充電終止報警位置1,當充電電流降落到一定值,報警位清除。
(4)最大溫度。當電池溫度達到設置的最大溫度時,繼續充電電流設置為0,過溫報警和充電終止報警位置1,當溫度降落到一定值,過溫報警位清0。
(5)PSTAT。當PSTAT輸入超過1.5V,繼續充電電流位清0,在放電標志為0時,充電終止報警位置1。當PSATA輸入小于1V或放電標志為1時,報警位清0。
(6)低溫狀態。當電池溫度低于12℃,繼續充電電流位處于維持狀態,一旦溫度高于15℃,繼續充電位設為快充電狀態。
(7)低電壓狀態。當電池溫度低于EDVF門限,繼續充電電流位設為EDVF,一旦充電電壓高于EDVF,繼續充電電流設為快充或維持狀態。 |