DS2786の概要

残量ゲージパラメータの設定

1. Cell Data (セルデータ)
   DS2786には、標準Li+セルの｢最良近似｣曲線がプリロードされています(図2)。この曲線は、セルの開放電圧に対する残存相対容量の8セグメント、区分線形近似曲線です。Cell Dataは、残存セル容量(Capacity)とOCV (Voltage)のペアで構成されるブレークポイントとしてPARAMETERSタブに表示されます。Capacityポイントは0.5%のステップで保存され、Voltageポイントは1.22mVのステップで保存されます。Capacityコラムの先頭と最後のデータポイントは、0%と100%に固定されています。
   
   ユーザが使用する当該セルのOCVプロファイルを使用したい場合は、新しいCapacityおよびVoltageのブレークポイントをテキストボックスに入力して、以下の｢DS2786へのアクセス｣の項に示されるように新規の値をDS2786に書き込んでください。
   
   使用するセル固有のOCVプロファイルが不明の場合は、ダラスセミコンダクタはアプリケーションで使用されるセルの特性を規定する無料サービスを提供します。ただし、｢最良近似｣曲線は、ほとんどのアプリケーションにとっては十分に高精度です。
   
   
   図2. 標準Li+セルの｢最良近似｣曲線を図示しています。DS2786には、各製造メーカ製の各種サイズのセルの｢最良近似｣曲線がプリロードされ、大部分のアプリケーションに適した高精度のOCVプロファイルを備えています。これらのプリロードされた｢最良近似｣曲線のほかに、ダラスセミコンダクタはアプリケーションで使用されるセルの無料のセル特性規定サービスを提供しています。
   
   
2. Configuration Register (設定レジスタ)
   Configuration Register (SMOD、DNL、VODIS、およびITEMP)の4ビットのデフォルト値は、アドレス0x7Chの上位4ビットに保存されています。チェックされたボックスは、このレジスタの該当ビットが1の値であることを示しています。チェックされていないボックスは、0の値であることを示しています。各ビットの説明については、DS2786のデータシートを参照してください。
   
   
3. Current-Offset Bias Register (電流オフセットバイアスレジスタ)
   Current-Offset Biasレジスタを使って、静オフセット誤差の補正、検出抵抗に流れないバッテリ電流の推定、またはバッテリ自己放電の推定を行うことができます。ユーザは、mA単位で正または負バイアスを入力して、電流積算プロセスに組み込むことができます。この値は電流レジスタに影響を与え、各OCVイベント間で積算されます。Current-Offset Biasレジスタは、25µV/検出抵抗のLSBによってデバイスに保存されます。ユーザは、値をmA単位で入力する必要があります。
   
   Current-Offset Biasレジスタを自動的にキャリブレートする評価キットのソフトウェアを使用するには、METERSタブのUpdate Offsetボタンを左クリックしてください。このキャリブレーション方法の詳細については、DS2786Kのデータシートを参照してください。
   
   
4. Initial Cell Capacity (初期セル容量)
   Initial Cell Capacityによって、最後のOCV測定から積算された電流に基づいて、Relative Capacity (相対容量)の変動を推定することができます。たとえば、Initial Cell Capacityが1000mAhであり、100mAhが最後のOCV測定から積算されている場合は、Relative Capacityは10%だけ変動しています。ただし、Initial Cell Capacityが2000mAhである場合は、積算電流の同じ100mAhはRelative Capacityを5%だけ変動しています。
   
   Initial Cell Capacityは、78.125%/VHの単位でデバイスに保存されます。ユーザはDS2786Kを使って、Initial Cell Capacityの値をmAh単位で入力する必要があります。
   
   デバイスがセルの容量を学習する機会を得るまで、Initial Cell Capacityはデバイスによって使用されます。デバイスが新たなセル容量を学習すると、その値を使って、Relative Capacityで積算された電流の影響を推定します。
   
   
5. Blanking/OCV Threshold (ブランキング/OCVスレッショルド)
   このレジスタは、以下の2つの目的を持っています。このレジスタによって電流ブランキングおよびOCVの検出の両方に使用されるスレッショルドを設定します。Blanking/OCV Thresholdを下回る電流読取り値は積算されず、残容量に影響を与えません。また、デバイスがBlanking/OCV Thresholdを下回る電流読取り値を検出すると、DS2786はOCVの状態を探し始めます。電流がこのスレッショルドを上回る場合は、デバイスはOCVの状態を検出しません。
   
   アプリケーションがスタンバイモードのときにOCVイベントを検出することができるように、スレッショルドを選択する必要があります。たとえば、アプリケーションがスタンバイモードで5mAを消費している場合は、スタンバイモード時にOCVイベントを検出可能にするようにBlanking/OCV Thresholdを7.5mAに設定する必要があります。
   
   Blanking/OCV Thresholdレジスタは、25µV/検出抵抗の単位で保存されます。ユーザは、この値をmA単位で入力する必要があります。
   
   
6. OCV dV/dt Threshold (OCV dV/dtスレッショルド)
   アドレス0x7Chの下位4ビットを使って、OCV dV/dt Thresholdを設定します。この値を使って、OCVの状態が発生したかどうかを判定します。OCVの測定を行うために、電流はBlanking/OCV Thresholdを下回り、電圧変動は15分間にわたってOCV dV/dt Threshold未満である必要があります。
   
   OCV dV/dt Thresholdを1.22mV～18.30mVに設定可能で、1.22mVのLSBによって保存されます。
   
   
7. I²C Address (I²Cアドレス)
   デバイスのI²Cアドレスを0x60h～0x6Ehのいずれのアドレスからでも変更可能です。メモリアドレス0x7Dhの上位4ビットを使って、I²Cアドレスを指定します。
   
   表1は、I²Cアドレスが、｢011｣として固定されたアドレスの上位3ビットでフォーマットされていることを示しています。メモリ領域0x7Dhのビット7～4は、I²Cアドレスのビット4～1を占めています。ビット0は、I²Cアドレスの読取り/書込みビットです。レジスタの0x00hという値は0x60hというI²Cアドレスを備え、0xF0hという値は0x6EhというI²Cアドレスを備えています。
   
   表1. I²Cアドレス形式

   Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0
   0	1	1	Bit 7 of 0x7Dh	Bit 6 of 0x7Dh	Bit 5 of 0x7Dh	Bit 4 of 0x7Dh	R/W bit

   
   希望するアドレスをI²C Addressテキストボックスに入力すると、ソフトウェアによってそのアドレスは正しいフォーマットに変換されます。
   
   I²C Addressが変更されると、評価キットのソフトウェアとの通信が瞬間的に遮断される場合があります。ただし、ソフトウェアは新規のアドレスを探そうとするため、ユーザは何も行う必要がありません。
   
   
8. Learn Threshold (学習スレッショルド)
   Learn Thresholdを設定して、DS2786がセルの容量を学習すべき時を設定することができます。OCVイベントが発生するごとに、(METERSタブ上の) Relative Capacityレジスタは、Capacity/Voltageブレークポイントで更新されます。新しいRelative Capacity値は、OCVイベントで計算された最後のRelative Capacity値と照合されます。最後のOCV Relative Capacity値は、メモリアドレス0x18hに保存されます。Relative Capacityが、最後のOCV相対容量の測定からLearn Thresholdを上回る分変動した場合は、DS2786は、OCVイベント間に積算された電流量に基づいてセルの容量を学習します。
   
   
9. User EEPROM (ユーザEEPROM)
   これは、ユーザがどんな目的にも使用可能な1バイトのEEPROMです。
   
   

まとめ