库仑计芯片电路

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Rockchip RK818电量计 开发指南 V1.0-20160725

Rockchip RK818电量计 开发指南 V1.0-20160725
1. 充电管理:包括输入限流,涓流充电,恒流/恒压充电,充电终止,充电超时安全保护等功 能。
2. 智能功率路径管理:可对输出电压进行调节以向系统负载提供所需要的功率,同时可以对 电池进行充电。当进入输入限流状态时,输入功率会优先提供给系统负载,而剩余的功率 才会提供给电池充电用。另外,在系统负载所需功率超过限定的输入功率,或者电源输入 被断开时,智能功率路径管理功能会自动开启电池与系统负载间的开关,从而使电池可以 同时向系统负载提供额外功率。
读者对象
本文档(本指南)主要适用于以下工程师: 技术支持工程师 软件开发工程师
修订记录
日期 2016.07.25
版本 V1.0
作者 CJH
修改说明 初稿
Copyright 2016 @Fuzhou Rockchip Electronics Co., Ltd.
I
Rockchip RK818 电量计 开发指南
6. 库仑计更新
库仑计是在平均电流更新的时候,自动累加一次。
1.3 重要概念
【ocv table】 每款电池都有自己的电池特性曲线,由电压对应电量的原则,我们将 0%~100%的电量细分 成 21 个点,步进 5%电量,由此得到一张/组“电压<-->电量”的表格。这个表的用途就是在第 一次接电池和平时开机校正库仑计的依据所在。 【ocv 电压】 开路电压。PMIC 在上电时序过程中采集,因此时的负载还非常非常小,近似于开路状态,所 以此时的电压是准确的。用途:当满足关机至少 30 分钟时,我们认为电池的极化基本消除,此时 获取的 ocv 电压真实有效,因此会用该电压去查询 ocv_table 得到一个新的电量去更新库仑计的值, 即进行一次库仑计的校正。 【最大输入电流和最大充电电流】 软件上配置可从适配器获取的最大电流,称之为“最大输入电流”。例如 5V/2A 的适配器, 我们一般软件配置最大输入电流为 2A(也可以设置为 1.8A...)。RK818 有智能电源路径管理功能, 即来自适配器的电优先供应给系统使用,剩余的再给电池充电,软件上配置的允许向电池充电的最 大剩余电流值称之为“最大充电电流”。 【发生输入限流】 可以简单理解为,当给电池和系统的供电电流需求超过最大输入电流时,发生这种“不够用” 的情况时就称之为“发生了输入限流”。或者还可以理解为:当无法在电池所需条件下以最大充电 电流状态给电池充电时,即发生了输入限流。该功能主要是用来作为充电截止的三个条件之一(另 外两个为充电截止电压和截止电流)。 【松弛模式】 在极低负载情况下(目前只针对于二级待机),如果系统的负载电流持续超过一定时间(软件 可配)都小于某个阈值,则电量计模块进入松弛模式。 【松弛电压】 在松弛模式下电量计每隔 8 分钟会采集一组电压,我们称之为松弛电压。用途:二级待机的负 载很小,我们近似地认为松弛电压近似于开路电压,因此驱动处理上,在系统从二级待机唤醒且满 足一定条件时会用它查询 ocv_table 表进行库仑计的校正。 【finish 充电截止信号】 当发生电池充电截止时,寄存器会产生一个状态信号,称之为 finish 的信号。用途:软件只有 获取到该信号才认为是真正的、硬件上的充电截止,然后会进入相对应的算法流程调整显示的电 量。 【芯片热保护】 PIMC 的自我保护机制,实际是一个反馈机制:当芯片温度大于设置的阈值时,会发生输入电 流被逐渐减小的过程,以此降低 PMIC 工作负荷,降低芯片热量。这个反馈过程由硬件自动完成, 软件无法参与,也没有严格的温度和电流大小的对应比值,极端恶劣条件下,甚至停止充电。 【充电截止条件】 当充电电流达到截止电流,电压达到截止电压,且没有发生输入限流的情况下产生充电截止信 号,不再继续充电,我们认为此时电池已经充满。(这里需要输入限流的条件来判读,否则无法分 清是真的充电电流变小了,还是因为此时的系统负载比较大导致给电池的充电电流小)

Rockchip RK818电量计 开发指南 V1.0-20160725

Rockchip RK818电量计 开发指南 V1.0-20160725
Rockchip RK818 电量计 开发指南
发布版本:1.0 日期:2016.07
Rockchip RK818 电量计 开发指南
前言
前言
概述
本文档主要介绍 Rockchip 的 RK818 子模块:电量计。介绍相关概念功能、dts 配置和 一些常见问题的分析定位。
产品版本
芯片名称 RK818
内核版本 Linux4.4
Copyright 2016 @Fuzhou Rockchip Electronics Co., Ltd.
II
Rockchip RK818 电量计 开发指南
1RK18 是一款高性能 PMIC,集成了 5 路大电流 DCDC,9 个 LDO,1 个线性开关,1 个 USB 5V 及 HDMI5V 输出,还有开关充电,智能功率路径管理,库仑计,RTC 及可调上电时序等功能。 其中“开关充电、智能功率路径管理、电量计(库仑计)”是本文档所要涉及的功能。
1. 充电管理:包括输入限流,涓流充电,恒流/恒压充电,充电终止,充电超时安全保护等功 能。
2. 智能功率路径管理:可对输出电压进行调节以向系统负载提供所需要的功率,同时可以对 电池进行充电。当进入输入限流状态时,输入功率会优先提供给系统负载,而剩余的功率 才会提供给电池充电用。另外,在系统负载所需功率超过限定的输入功率,或者电源输入 被断开时,智能功率路径管理功能会自动开启电池与系统负载间的开关,从而使电池可以 同时向系统负载提供额外功率。
库仑计能测量实际流入或者流出电池的电量若已知电池总容量就能很容易的得到soc值但库仑计的累计误差大而且电池的总容量会受温度和老化等因素等影响因此库仑计的方法只能保证在短时间内具有较好的精度并且需要定期更新电池总容目前性能良好的电量计都是建立在以上ocv估算与库仑计计算基础上得到实时的电量计剩余容量状态

MC33771B_SDS 电池单元控制器 IC 产品概要说明书

MC33771B_SDS 电池单元控制器 IC 产品概要说明书

MC33771B_SDS电池单元控制器第1 简介33771是一款SMARTMOS锂离子电池单元控制器IC,专为混合动力汽车(HEV)和电动汽车(EV)等汽车应用以及能源存储系统(ESS)和不间断电源(UPS)系统等工业应用而设计。

该器件对差分电池单元电压和电流执行ADC转换,并进行电池库仑计数和电池温度测量。

该信息通过串行外设接口(SPI)或变压器隔离(TPL)以数字方式传输到微控制器进行处理。

2 特性●工作电压9.6 V ≤ V PWR≤ 61.6 V,瞬态电压75V●7至14个电池单元管理●隔离式2.0 Mbps差分通信或4.0 Mbps SPI●初始化时可寻址●0.8 mV最大总电压测量误差●同步电池单元电压/电流测量和库仑计数●电池组总电压测量●7个GPIO/温度传感器输入● 5.0 V基准电源输出,5.0 mA电流能力●自动过压/欠压和温度检测,可路由至故障引脚●集成睡眠模式过压/欠压和温度监控●板载300 mA被动单元平衡,带诊断功能●支持热插拔●内部和外部故障(如断路、短路和泄漏)检测●支持ISO 26262,最高达到ASIL D安全系统●与最多可支持6个电池单元的MC33772完全兼容●符合AEC-Q100要求3 简化应用电路图图1. 简化应用电路图,SPI用例图2. 简化应用电路图,TPL用例4 应用●汽车:48 V和高压电池组●电动自行车和电动踏板车●能源存储系统●不间断电源(UPS)5 订购信息5.1 器件编号定义MC33771B x y z AE/R25.2 器件编号列表本小节描述可订购器件编号及其差异。

官网上提供可订购器件编号。

如需确定该器件的可订购器件编号,请访问。

表2. 高级系列可订购器件表温度范围为-40至105 °C表3. 基础系列可订购器件表温度范围为-40至105 °C表4. 特级系列可订购器件表温度范围为-40至105 °C6 引脚配置信息6.1 引脚示意图图3. 引脚示意图6.2 引脚定义7 基本产品特性7.1 额定值和工作要求的关系工作电压范围与以AGND引脚为基准的VPWR引脚相关。

芯片内的buck电路

芯片内的buck电路

芯片内的buck电路芯片内的Buck电路一、引言芯片是现代电子设备中不可或缺的组成部分,而Buck电路是芯片内一种常见的电源管理电路。

本文将对Buck电路进行介绍,包括其原理、工作方式以及应用领域等方面的内容。

二、Buck电路原理Buck电路是一种降压型的开关电源电路,通过改变开关管的导通时间来实现对输入电压的降压。

其基本原理是利用了电感元件的储能和释能特性,通过周期性的开关动作将输入电压切割成一系列脉冲,再经过滤波电路得到稳定的输出电压。

三、Buck电路工作方式Buck电路的工作方式可以分为两个阶段:导通状态和截止状态。

1. 导通状态:当开关管处于导通状态时,电感储存能量,此时输入电压施加在电感上,电流开始增大。

同时,输出电容开始向负载释放能量,以保持输出电压稳定。

在此阶段,开关管的导通时间由控制信号控制,一般为固定的时间。

2. 截止状态:当开关管处于截止状态时,电感开始释放能量,此时电感上的电流减小,同时输出电容开始储存能量以维持输出电压的稳定。

在此阶段,开关管的截止时间由控制信号控制,一般为固定的时间。

通过周期性的导通和截止状态的切换,Buck电路能够实现对输入电压的降压,并稳定输出所需的电压。

四、Buck电路应用领域Buck电路由于其降压功能和高效率的特点,在各种电子设备中得到广泛应用。

1. 手机和平板电脑:在移动通信设备中,Buck电路用于将电池供电的高压转换为各个模块所需的低压,如CPU、射频芯片等。

2. 电视和显示器:Buck电路用于将输入电压转换为显示屏所需的低压,以供电源电路和背光模块使用。

3. 汽车电子:Buck电路在汽车电子中广泛应用,例如将汽车电池的高压转换为各个电子模块所需的低压,如汽车音响、导航系统等。

4. 工业控制和通信设备:Buck电路用于工业控制和通信设备中的电源管理,以提供稳定的低压电源。

五、总结Buck电路是芯片内常见的电源管理电路,通过降压的方式将输入电压转换为输出电压。

基于2-4串锂电池组的库仑计法电量计设计

基于2-4串锂电池组的库仑计法电量计设计

提 出了一种 2~ 4串锂 电池组库 仑计法电量计的设 计方 案,设计 中采用 T I 公 司的 MS P 4 3 0 G 2 0 0 1为主控制 器 ,通过 电 量计 芯片 B Q 2 7 2 1 0对电量信号进行处理。文 中介绍 了系统硬件设 计和软件 流程 ,并 对设 计 中的有关 问题 进行 了说 明。
Ab s t r a c t Co u l o mb c o u n t e r i s u s e d t o mo n i t o r t h e e l e c t ic r q u a n t i t y .I t h a s h i g h- p r e c i s i o n, b u t t h e t e c h n o l o g y i s c o mp l e x a n d e x p e n s i v e. wh i c h c o n f i n e s i t s a p p l i c a t i o n ., I 1 h i s p a p e r p r o p o s e s a n i mp l e me n t a t i o n o f t h e c o u l o mb c o u n t e r s y s t e m b a s e d o n 2 t o 4 c e l l s l i t h i u m— p o we r e d b a t t e r y p a c k. T h e ma i n c o n t r o l l e r u s e s MS P 43 0G2 0 01, a n d
F AN T e n g f e i , CHEN Yi me i
( S c h o o l o f E l e c t i r c a l E n g i n e e i r n g& A u t o m a t i o n ,T i a n j i n P o l y t e c h n i c U n i v e r s i t y ,T i a n j i n 3 0 0 3 8 7 ,C h i n a )

基于2~4串锂电池组的库仑计法电量计设计

基于2~4串锂电池组的库仑计法电量计设计

基于2~4串锂电池组的库仑计法电量计设计
范腾飞;陈奕梅
【期刊名称】《电子科技》
【年(卷),期】2013(026)002
【摘要】利用库仑计法进行电量监控精度高,因技术要求复杂、成本较高,在电动工具上未能被广泛采用.文中提出了一种2~4串锂电池组库仑计法电量计的设计方案,设计中采用TI公司的MSP 430G2001为主控制器,通过电量计芯片BQ27210对
电量信号进行处理.文中介绍了系统硬件设计和软件流程,并对设计中的有关问题进
行了说明.该电量计电量指示精确,拥有自我学习能力,成本低、可靠性高、移植性好、扩展性强、具有较强的实用价值.
【总页数】4页(P7-10)
【作者】范腾飞;陈奕梅
【作者单位】天津工业大学电气工程与自动化学院,天津300387;天津工业大学电
气工程与自动化学院,天津300387
【正文语种】中文
【中图分类】TM933.11+2;TP911
【相关文献】
1.库仑计电量计的应用设计 [J], 高峰
2.基于库仑计法的锂电池电量检测 [J], 张永凯;赵建平;陶明超;王成;王晓冬
3.基于无线网的区域电量计量系统的设计 [J], 柳成; 马玉玺; 陈康军
4.基于泛在电力物联网架构的智能电量计量终端设计 [J], 马青云; 王永坤; 潘晓波; 王丹豪; 蔡言兴; 欧阳海林; 彭道刚
5.基于改进神经网络和能量守恒法的热电联产机组发电量计算 [J], 周灵杰; 李博彤; 汪鸿; 骆小满; 阮江军
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TF01N 库仑计 规格书 V1.4

概述:TF01N为新型锂电池、磷酸铁锂电池、铅酸、镍氢等任何电池都通用的高精度电流采集型(俗称:库仑计)容量显示指示参数仪,以下称电量表。

能随时详尽了解电池的具体使用状况;具有工作电压范围宽,功耗低,指示精度高等特点。

可以任意设定电池的有效荷载容量等参数,具有掉电自动记忆功能。

显示内容: 特点:1.电池剩余容量(Ah或mAh); 1. 真实容量的剩余电量显示,高精度容量指示;2.容量百分比和图腾柱显示; 2. 使用时背光自动打开功能3.电池电压值; 3. 掉电记忆容量功能4.电池电流值; 4. 适应超大功率负载5.输出功率值; 5. 高灵敏度6.充电和放电的剩余时间。

6. 低功耗接线方式:当充电或者放电的最大电流小于10A时,可以使用内置型;如下图:注意:大于3A的应用场合,图中的RS+/RS-必须直接将导线焊接到线路板上,不能使用插座。

基本电气性能参数:参 数 Min Typ Max Unit 工作电压范围1(常规用) 8.0 12.0 50.0 VDC 工作电压范围2(高压型) 30.0 50.0 80.0 VDC 工作功耗 8.0 10.0 mA待机功耗 3.0 4.0 mA睡眠功耗 10 20 uA 电压采集精度 ±1.0 %电流采集精度 ±1.0 %使用环境温度范围 0 20 +35 ℃背光亮灯电流 40 50 mA背光灭灯电流 30 40 mA电池容量设定值 0.1 590 Ah内置型工作电流 5.0 10.0(瞬间) A 外置常规型工作电流 30.0 50.0 A外置超大型工作电流 50.0 100.0 A 总尺寸 58(长)×36(宽)×15(高) mm 显示窗口尺寸 32(长)×23(宽) mm 外置常规型采样器尺寸 23(长)×18(宽)×5(高) mm使用操作说明:1.按照图示连接完毕后,最后连接电池B+到整个回路,此时液晶屏应显示电池电压和出厂芯片内部的记忆容量,并非电池的实际容量。

单片机监测锂电池电压的方法

单片机监测锂电池电压的方法
单片机监测锂电池电压的方法有多种,其中常用的主要有以下三种:
1. 电压测量法:这种方法是直接通过测量电池两端的电压来监测电池状态。

在单片机的ADC引脚上接一个参考电压,将锂电池的正极通过一个电阻接到ADC的输入端,然后将ADC的输出值通过单片机读取并处理。

2. 电流积分法:这种方法是通过测量电池的充放电电流,并将电流值积分得到电量。

在放电过程中,将锂电池的电流通过一个采样电阻转换为电压,然后将该电压值通过ADC输入到单片机中,对电压值进行积分运算,最终得到电池的电量。

3. 库仑计法:这种方法是通过测量电池的充放电电流和电压来计算电量。

在单片机中集成一个库仑计芯片,通过该芯片的输入端采集锂电池的电流和电压信号,然后将信号处理后得到电量。

以上三种方法各有优缺点,可以根据具体应用场景和要求选择适合的方法。

同时,还需要注意防止过充过放、防止电池温度过高、防止干扰等问题。

gas gauge 算法讨论

最近关注了一下gas gauge 芯片,看来一些芯片的资料,着重的看了芯片实现剩余电量检测的算法,TI 的BQ27ZXX 系列的阻抗跟踪算法,BQ2060,84的库仑计算法,MAXIM 的DS2786的OCV+库仑计算法,DS2781,2788的FUELPACK 算法,每种算法的特点都有其各自的特色,实现起来方法也大不相同,不知道这里有没有关注过FUELPACK 的朋友,FUELPACK 算法实现需要电量曲线模型的建立,DATASHEET 中曲线建立的时候提到一个归一化问题,归一化的目的是什么呢,不归一化也可以实现嘛,不只是为了存储的方便吧?如果有对gas gauge 算法有兴趣的朋友可以讨论一下,也可以发邮件交流lee521346@ 回复1帖2帖 qiuyy 团长 1243七2008-12-18 21:57电量统计的过程,其实是一个很简单的过程,都有成熟的计算方法.但是在实际应用中,出现很多变化的量,这个变量就是电芯:在不同的放电倍率下,不在温度条件下,在不同的充放电效率中,他们的FCC 就出现变化的值,说得透彻一点,电量的统计技巧是在电池放电的尾端剩余容量的估算.沿着这个思路,希望你能得到分析上的帮助.回复2帖3帖lee521346工兵 7六2008-12-18 22:30谢谢你的关注,恩,BQ2084里的库仑计算法和BQ20ZXX 系列的阻抗跟踪算法里都有直接提到修正FCC,也给出了修正的方法,但是MAXIM 的FUELPACK 算法里用到的是直接建立模型曲线,估计MAXIM 这种算法没以上2种算法的精度高,但是有它自己的适用场合,我就没搞懂里边的归一化究竟是为了什么. 回复3帖4帖qiuyy 团长1243五2008-12-18 23:14归一化我想就是就像取平均值一样得到一个笼统的模型.就像一个结构体一样,把所有的情况都包含进去.然后针对不同的条件可以赋不同的值.仅是我想象.但是对电芯,它是一个变化的量,必须要明白他们的规律方可以得到某一个计算结构.当然为,一味地讲究尾端放电其实并没有真正的意义,都放完了还管他干啥.模型曲线无非就是不同条件下的曲线记录下来,然后作为查找的依据,和TI 的FIX EDV 没有本质的区别.CEDV 是电压统计的难度挑战高度,很多公司都避而不谈,因为它太难搞了.回复4帖5帖凉白开排长 138四2008-12-19 17:44各家的容量计量总的来说不过几种: 1 库仑计算法 2 查表法 3 库仑计和查表相结合 4 最新的TI 的阻抗跟踪法 这里要说的是,其实所有的容量计量都是建立在库仑计量的基础上的,试想,若你不多充进电池的电量计量,对电池放出的电量不进行统计,怎么能知道电池的实际容量?至于一些简单的根据电压和容量 的对应关系来确定剩余容量的计量芯片,用在单串的还可以,若用在多串或者笔记本上,是不现实的.‘因 此,所有的精确地容量计量首先你要保证你对流过电流计量精密电阻上的电流的精确同时,而实际上,很多人在这点都做的不够好.漏电,电流校准偏差太大,PPM太高,计量精度不够....都时经常看到.当你能搞定这些简单的基本题之后,再者,就是容量计量比较核心的问题,就是对于容量计量的补偿,由于电池在不同的温度,负载的急剧变化即不同的放电速率,不同的老化程度对于电池的容量计量我们都要有相应的补偿.兄弟,若有兴趣,我们可以聊细节,顺便说一句,这上面现在已经很少有人说技术方面的话题了.....回复5帖6帖lee521346工兵7三2008-12-19 20:37凉白开你说的不错,容量计算基于都是基于库伦计量的,简单的查表法精度是最差的,实现起来简单,应用范围也是有限的.TI的阻抗跟踪精度是最高的,实现起来也比较困难,不知道现在市场上的笔记本里采用的电量计量芯片用的大多是哪个厂家什么型号的芯片,我没有考察过,但我估计应该是TI的.阻抗跟踪,OVC+库伦计,库仑计,我们在测量笔记本电量都是可以借鉴的,也是可以实现的,至于精度如何就不敢说了,即使我们模型准确的建立起来,如果电压,电流的检测误差太多,结果也是不准确的,特别事阻抗跟踪和OCV+库仑计,对采样电压要求很高,电压偏差太大,根据开路电压查询的放电深度或者相对容量就不精确了.假设电压,电流,温度采样经过修正达到算法要求,至于BQ2084的那种库仑计算法里边的EDV修正的函数就比较恶心了,实现起来有一定难度,阻抗跟踪的开路电压对应放电深度的表格的存储也没有搞明白.还有就事MAXIM的FUELPACK算法,这种方法实现起来比较简单些,但是它简单的给出2条放电速率的曲线,应用在笔记本上不知道可不可以,是否应该多建立几条放电曲线以满足不同放电速率下的剩余容量.回复6帖7帖saoo工兵16二2010-05-10 16:35前輩們對於Gas Gauge的研究非常深入不知道目前為止各位前輩對於TI的Impedance Track的探討有沒有更深一層我想了解的是Impedance Track到底解決了Gas Gauge什麼問題?回复7帖8帖mikecai连长271一2010-06-29 13:00Impedance track 將CELL 的內阻變化攷慮在內,Temp./Current/OCV/Load rate etc..;CEDV 沒有變化攷慮CELL 的老化。

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库仑计芯片电路
库仑计芯片电路是一种用于电力系统中电能计量的计量芯片电路。


能够精确测量电能的实时值,并将其转化为数字信号输出,可广泛应
用于电力系统的电能测量、监测和控制。

库仑计芯片电路的工作原理基于库仑定理。

它的主要功能是对通过电
路的电量进行分析,并根据测量值计算电能的实际损耗。

通过对损耗
进行详细的分析,可以更准确地评估电能消耗情况,从而帮助管理者
制定更加科学有效的用电方案。

库仑计芯片电路具有精度高、稳定性好、反应快等特点,可以在高温、低温等特殊环境下使用。

它的应用范围广泛,包括电压、电流、功率
因数、无功功率等多个方面。

在工业应用方面,库仑计芯片电路可以在工业设备和机器中应用,实
现对功率的监测和控制。

在家庭应用方面,库仑计芯片电路可以安装
在家庭用电设备上,实现对家庭能源消耗的监测和控制。

这些应用将
有效地控制电能的损耗,提高电能的效率,进而降低生产成本。

库仑计芯片电路的优点是显而易见的。

它可以实现对电能的准确计量
和监测,从而提高电能消耗的效率并减少成本。

同时,它具有稳定性
好、精度高、反应快的特点,可在特殊环境下长期稳定工作。

这些优点使得它更加适合用于电力系统监测和控制中。

总之,库仑计芯片电路具有广泛的应用前景,可以帮助提高电能利用效率,降低电能损耗,进而减少生产成本,并为环境保护和可持续发展做出贡献。

未来,还将进一步扩大其应用领域,并在电力系统监测和控制中发挥更加重要的作用。

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