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簡介

對于許多系統(tǒng)而言，確定電池是否存在很有幫助。如果存在電池，則可以支持更高的系統(tǒng)負載或在移除電池時向最終用戶提供通知。此外，從 BAT 引腳上移除電池并且存在適配器時，充電器開始對電池節(jié)點上的電容充電。達到調(diào)節(jié)電壓后充電停止，直到 BAT 引腳電壓降至充電閾值以下，然后再次開始充電。這可能會導(dǎo)致可聞噪聲、增加 EMI 或 SYS 電壓波動。為了緩解這些問題，可以利用 BQ2562x 和 BQ2563x 單節(jié)電池充電器的集成特性來檢測電池是否存在，同時相應(yīng)地啟用或禁用充電。

電池檢測方法

BQ2562x 和 BQ2563x 充電器系列能夠在 BAT 引腳上施加大約 30mA 的放電電流。此功能可用于實現(xiàn)電池檢測算法。如果不存在電池，30mA 放電電流會移除 BAT 引腳上的所有小容性電荷，導(dǎo)致電壓下降。當(dāng)存在電池時，BAT 引腳上存在電壓。在任一情況下，均可通過集成 ADC 檢測電池電壓。如果使用保護器 IC，則必須在短時間內(nèi)啟用充電器以恢復(fù)保護器 IC 的欠壓保護 (UVP)。如果啟用充電時 VBAT 低于 V_REG-V_RECHG，則存在電池且保護器件處于活動狀態(tài)。這些方法支持快速檢查電池是否已插入系統(tǒng)，同時不需要任何其他組件。

電池檢測程序

可在主機 MCU 固件上執(zhí)行以下步驟，檢測電池移除或 UVP 保護處于活動的時間。以下程序中給出的寄存器和位對應(yīng) BQ2562x 系列充電器。有關(guān)其他充電器系列，請訪問數(shù)據(jù)表寄存器定義。

移除電池檢測：

1. 將 CE 引腳拉至高電平或?qū)懭?EN_CHG=0 (0x16[5]=0)，確保禁用充電。
2. 寫入 FORCE_IBATDIS=1 (0x16[6]=1) 啟用 IBAT 放電電流。
3. 等待大約 5ms。
4. 寫入 FORCE_IBATDIS=0 (0x16[6]=0) 禁用 IBAT 放電電流。
5. 寫入 ADC_RATE=1 (0x26[6]=1) & ADC_EN=1 (0x26[7]=1)，將 ADC 設(shè)置為單次觸發(fā)模式并啟用。
6. 從 0x30 讀回 VBAT ADC 值。
7. 如果 VBAT ADC 值大于電池欠壓閾值，可以啟用連接的有效電池和充電 EN_CHG=1 (0x16[5]=1)。
8. 如果 VBAT ADC 值小于保護器 IC 欠壓閾值，繼續(xù)執(zhí)行下一程序，嘗試從 UVP 保護中恢復(fù)。

啟用 ADC 之后且在步驟 5 與步驟 6 之間讀回值之前，確保固件中有充足的等待時間。可以調(diào)節(jié) ADC 的轉(zhuǎn)換速度或僅啟用 VBAT ADC 以減少 ADC 等待時間。

檢查并恢復(fù)保護器 IC：

1. 配置 V_SYSMIN = 3.84V（寫入 0x0E=0x0C00），V_REG = 3.7V（寫入 0x04=0x0B90），禁用端接（寫入 0x14[2]=1），禁用 PFM（寫入 0x18[4]=1）
2. 將 CE 引腳拉至低電平或?qū)懭?EN_CHG=1 (0x16[5]=1) 啟用充電
3. 等待充足的時間以關(guān)閉保護器件的放電 FET。
4. 寫入 ADC_RATE=1 (0x26[6]=1) & ADC_EN=1 (0x26[7]=1)，將 ADC 設(shè)置為單次觸發(fā)模式并啟用
5. 從 0x30 讀回 VBAT ADC 值
6. 如果 (V_REG-V_RECHG - 100mV) 小于 VBAT ADC 值，則未連接有效電池。將 CE 引腳拉至高電平或?qū)懭?EN_CHG=0 (0x16[5]=0) 禁用充電。
7. 如果 VBAT ADC 值 < (V_REG-V_RECHG + 100mV)，則連接有效電池且可以繼續(xù)充電。

步驟 3 中的等待時間取決于電池使用的保護 IC。需要通過測試確定從 UVP 恢復(fù)所需的具體等待時間。等待時間取決于電池放電深度和保護器件恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)。確定電池是否存在后，所有之前的寄存器配置均可按應(yīng)用要求復(fù)位。

示例波形

使用標(biāo)準(zhǔn)鋰離子電池 BQ25620EVM 和 BQ29700EVM 執(zhí)行測試。

電池不存在時，初始 FORCE_IBATDIS 將電池電壓變?yōu)?0V，然后啟用充電。啟用充電后，VBAT 圍繞 V_REG-V_RECHG 和 V_REG 波動，可以使用 BQ25620 的集成 VBAT ADC 進行驗證，確認未連接電池。

FORCE_IBATDIS 不會將 VBAT 拉至 UVP 閾值以下，因此在檢測到電池時僅執(zhí)行第一個程序。

保護器 UVP 在大約 800ms 后恢復(fù)，充電繼續(xù)。必須通過保護器放電 FET 的體二極管為電池充電直至超過 V_UVP+V_HYS，使保護器 IC 完全恢復(fù)。

如果電池深度放電，電壓不會在短時間內(nèi)完全恢復(fù)至高于 V_UVP+V_HYS 的水平。根據(jù)使用的保護器 IC 和電池放電的方式確定啟用充電的時間。