基于ATJ2085的锂电池检测系统设计

2011-01-12 22:17:27来源: 微计算机信息

  1、引言

  近年来,便携式电子产品的迅猛发展促进了电池技术的更新换代。锂离子电池由于其具有高能量密度、长寿命、低自放电率、无污染等特性,迅速成为市场的主流电池产品。为了防止电池出现过充电或过放电状态、保证电池的安全性能和避免出现电池特性恶化现象,必须在锂离子电池组中安装保护电路[1]。同时要锂电池能够稳定可靠的为设备提供能量,对于电池的智能检测与监控是必须考虑的环节。锂电池供电是现代便携式设备最合适的供电方案,但其充放电安全性不如镍铬电池、镍氢电池及普通一次性干电池的传统电源[5]。如果充放电方法不对,将会导致锂电池发生安全问题,甚至爆炸,故锂电池有必要加入监控电路以实时监控充放电过程[4]。本文以珠海炬力SOC芯片ATJ2085来设计锂电池的外围检测系统,该设计方案以微处理器作为各种功能控制的核心, 除了对锂离子电池组提供过充、过放、过流保护外, 还可有效的对锂离子电池组内各单节锂电的充、放电提供平衡保护、能够实时检测出电池所处状态并对锂电池进行保护。

  2、ATJ2085的电池监测的功能的使用[6] [7]

  ATJ2085为LQFP封装,64针脚,采用内嵌式的M

CU和24-bit DSP双处理器体系结构,分别完成针对操作事件控制和多媒体数据编/解码算法的系统级优化,通过数模混合信号技术,在单一硅片上集成了高精度ADC/DAC转换器、USB控制器,实时时钟RTC等。支持USB2.0(FULLSPEED),支援MP3/WMA/WAV/WMV/ASF等格式媒体播放;支持MTV电影播放;支持JPG、GIF、BMP图片浏览。其系统集成度高,外围应用电路简单,拥有功能完善而成熟的开发工具和环境。

  在ATJ2085中,电池电压从电池电压检测引脚VBATPIN输入,VBAT的电压范围小于3.0伏,所以无论一节碱性电池(1.5V)供电还是两节碱性电池(3.0V)供电,在外部电池供电电压小于3.0伏时外部都无需要加分压电阻。ATJ2085中有一个4bit的ADC,它把0.9-1.5伏之间的电压16等分为:0.90V,0.94V,0.98V,1.02V,1.06V,1.10V,1.14V,1.18V,1.22V,1.26V,1.30V,1.34V,1.38V,1.42V,1.46V,1.50V。当电池电压大于3.0伏供电时,BATSEL接高电平,决定了从VBATPIN脚输入的电压在比较前会被分压。并且A/D变换出来的数值会每2秒一次被记录在IO PORT(D8H).BIT[3:0]里,这样软件就可以读回IO PORT(D8H)中的值,与功能规格表(表1)中的值作比较,来确定要显示的电池电量及采取的动作。很明显ATJ2085能在更多点上监测电池电压。

  表1   功能规格表
功能规格表

  举例如下:

  假设VL0>VL1>VL2>VL3,电池电量显示为3格

  选VL0=1.30V, 即IO PORT(D8H).BIT[3:0]=0AH,

  VL1=1.10V, 即IO PORT(D8H).BIT[3:0]=05H,

  VL2=0.98V, 即IO PORT(D8H).BIT[3:0]=02H,

  当VBAT>VL0时,电池电量显示为满格;

  当VL0>VBAT>VL1时,电池电量显示为缺1格;

  当VL1>VBAT>VL2时,电池电量显示为缺2格;

  当VBAT

  另外,当电池的电压低于某个电压时(假设VL2),软件把一些耗电大的电路关断(利用IO PORT控制),如DSP,DAC等等。当VBAT PIN脚上的电压低于LBD PIN脚的电压时,ATJ2085仍会被无条件复位。

[1] [2] [3]

关键字:锂电池检测  ATJ2085

编辑:小甘 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2011/0112/article_1690.html
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