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F E A T U R E S

A P P L I C A T I O N S

D E S C R I P T I O N

b q 2 7 0 1 0 , b q 2 7 2 1 0

S L U S 7 0 7 B A P R I L 2 0 0 6 R E V I S E D J A N U A R Y 2 0 0 7

L i - I o n A N D L i - P o l B A T T E R Y G A S G A U G E I C F O R P O R T A B L E A P P L I C A T I O N S ( b q J U N I O R )

S h i p : < 2 A ( b q 2 7 0 1 0 o n l y )

H D Q ( b q 2 7 0 1 0 ) o r I 2C ( b q 2 7 2 1 0 ) H i b e r n a t e : < 1 . 5 A C o m m u n i c a t i o n D a t a R e t e n t i o n : < 2 0 n A

R e p o r t s A c c u r a t e T i m e - t o - E m p t y A t B o t h M e a s u r e d a n d H o s t - R e q u e s t e d L o a d V a l u e s

P D A R e p o r t s A v a i l a b l e C a p a c i t y C o m p e n s a t e d f o r D i s c h a r g e R a t e , T e m p e r a t u r e , a n d A g e S m a r t P h o n e s

M P 3 P l a y e r s E n d - o f - D i s c h a r g e V o l t a g e C o m p e n s a t e d f o r D i s c h a r g e R a t e a n d T e m p e r a t u r e D i g i t a l C a m e r a s

I n t e r n e t A p p l i a n c e s A u t o m a t i c C a p a c i t y R e d u c t i o n w i t h A g e

H a n d h e l d D e v i c e s R e p o r t s T e m p e r a t u r e , V o l t a g e , a n d C u r r e n t

H i g h A c c u r a c y C h a r g e a n d D i s c h a r g e C u r r e n t I n t e g r a t i o n w i t h A u t o m a t i c O f f s e t C a l i b r a t i o n

T h e b q J U N I O R s e r i e s a r e h i g h l y a c c u r a t e R e q u i r e s N o U s e r C a l i b r a t i o n s t a n d - a l o n e s i n g l e - c e l l L i - I o n a n d L i - P o l b a t t e r y P r o g r a m m a b l e I n p u t / O u t p u t P o r t c a p a c i t y m o n i t o r i n g a n d r e p o r t i n g d e v i c e s t a r g e t e d a t

I n t e r n a l U s e r E E P R O M C o n f i g u r a t i o n M e m o r y s p a c e - l i m i t e d , p o r t a b l e a p p l i c a t i o n s . T h e I C m o n i t o r s a v o l t a g e d r o p a c r o s s a s m a l l c u r r e n t s e n s e r e s i s t o r U p l o a d a b l e C o e f f i c i e n t s A l l o w s H o s t - S i d e U s e c o n n e c t e d i n s e r i e s w i t h t h e b a t t e r y t o d e t e r m i n e w i t h M u l t i p l e P a c k C h a r a c t e r i s t i c s c h a r g e a n d d i s c h a r g e a c t i v i t y o f t h e b a t t e r y .

S t a b l e O s c i l l a t o r W i t h o u t E x t e r n a l C o m p e n s a t i o n s f o r b a t t e r y a g e , t e m p e r a t u r e ,

C o m p o n e n t s s e l f - d i s c h a r g e , a n d d i s c h a r g e r a t e a r e a p p l i e d t o t h e

D y n a m i c E n d - o f - D i s c h a r g e D e t e c t i o n D e l a y t o c a p a c i t y m e a s u r m e n t s t o p r o v i d e a v a i l a b l e A l l o w U s e i n a H i g h - D y n a m i c L o a d t i m e - t o - e m p t y i n f o r m a t i o n a c r o s s a w i d e r a n g e o f E n v i r o n m e n t o p e r a t i n g c o n d i t i o n s . B a t t e r y c a p a c i t y i s

a u t o m a t i c a l l y r e c a l i b r a t e d , o r l e a r n e d , i n t h e c o u r s e A u t o m a t i c S l e e p M o d e W h e n C o m m u n i c a t i o n o f a d i s c h a r g e c y c l e f r o m f u l l t o e m p t y . I n t e r n a l L i n e s a r e L o w r e g i s t e r s i n c l u d e c u r r e n t , c a p a c i t y , t i m e - t o - e m p t y ,

A v a i l a b l e i n a S m a l l 3 m m x 4 m m Q F N s t a t e - o f - c h a r g e , c e l l t e m p e r a t u r e a n d v o l t a g e , s t a t u s , P a c k a g e a n d m o r e .

F i v e L o w - P o w e r O p e r a t i n g M o d e s T h e b q J U N I O R c a n o p e r a t e d i r e c t l y f r o m s i n g l e - c e l l A c t i v e : < 9 0 A L i - I o n a n d L i - P o l b a t t e r i e s a n d c o m m u n i c a t e s t o t h e

s y s t e m o v e r a H D Q o n e - w i r e o r I 2C s e r i a l i n t e r f a c e . S l e e p : < 2 . 5 A

P l e a s e b e a w a r e t h a t a n i m p o r t a n t n o t i c e c o n c e r n i n g a v a i l a b i l i t y , s t a n d a r d w a r r a n t y , a n d u s e i n c r i t i c a l a p p l i c a t i o n s o f T e x a s I n s t r u m e n t s s e m i c o n d u c t o r p r o d u c t s a n d d i s c l a i m e r s t h e r e t o a p p e a r s a t t h e e n d o f t h i s d a t a s h e e t .

b q J U N I O R i s a t r a d e m a r k o f T e x a s I n s t r u m e n t s .

P R O D U C T I O N D A T A i n f o r m a t i o n i s c u r r e n t a s o f p u b l i c a t i o n d a t e . C o p y r i g h t 2 0 0 6 2 0 0 7 , T e x a s I n s t r u m e n t s I n c o r p o r a t e d P r o d u c t s c o n f o r m t o s p e c i f i c a t i o n s p e r t h e t e r m s o f t h e T e x a s I n s t r u m e n t s s t a n d a r d w a r r a n t y . P r o d u c t i o n p r o c e s s i n g d o e s n o t

n e c e s s a r i ly i n c l u d e t e s t i n g o f a l l p a r a m e t e r s .
http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/bq27210.htmlhttp://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/bq27010.html

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T Y P I C A L A P P L I C A T I O N

UDG04096

+

PACK

PACK+

HDQ

ESDProtection

D2

5.6V

R7100

R8100

R11k

C10.1 F

R21k

RS0.02

R410k

C20.1 F

C30.1 F

C40.1F

C30.1 F

R31k

Li-IonProtector

Li-Ionor

Li-Pol

PGM TP

1

2

3

4

9

8

7

6

GPIO

SRP

SRN

BAT

RBI

VCC

VSS

D/C

bq27010DRK

5 HDQ

10PGM

11

A B S O L U T E M A X I M U M R A T I N G S

b q 2 7 0 1 0 , b q 2 7 2 1 0


O R D E R I N G I N F O R M A T I O N

T A C O M M U N I C A T I O N I N T E R F A C E P A C K A G E D D E V I C E S ( 1 ) M A R K I N G S

H D Q b q 2 7 0 1 0 D R K R 2 7 0 1 0 - 2 0 C t o 7 0 C

I2C b q 2 7 2 1 0 D R K R 2 7 2 1 0

( 1 ) T h e D R K p a c k a g e i s a v a i l a b l e t a p e d a n d r e e l e d o n l y . Q u a n t i t i e s a r e 2 , 0 0 0 d e v i c e s p e r r e e l .

o v e r o p e r a t i n g f r e e - a i r t e m p e r a t u r e r a n g e ( u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d )

b q 2 7 0 1 0 U N I T S

b q 2 7 2 1 0

VC C S u p p l y v o l t a g e ( w i t h r e s p e c t t o V S S) 0 . 3 t o 7

S R P , S R N , R B I , B A T ( a l l w i t h r e s p e c t t o 0 . 3 t o VS S) VC C+ 0 . 3

VH D Q , S C L , S D A , G P I O ( a l l w i t h r e s p e c t t o VI N I n p u t v o l t a g e 0 . 3 t o 7 VS S)

P G M ( w i t h r e s p e c t t o V S S) d u r i n g E E P R O M 0 . 3 t o 2 2 p r o g r a m m i n g

IS I N K O u t p u t s i n k c u r r e n t G P I O , S C L , S D A , H D Q 5 m A

TA O p e r a t i n g f r e e - a i r t e m p e r a t u r e r a n g e 2 0 t o 7 0

Ts t g S t o r a g e t e m p e r a t u r e r a n g e 6 5 t o 1 5 0 C

TJ O p e r a t i n g j u n c t i o n t e m p e r a t u r e r a n g e 4 0 t o 1 2 5

L e a d t e m p e r a t u r e ( s o l d e r i n g , 1 0 s e c ) 3 0 0

2 S u b m i t D o c u m e n t a t i o n F e e d b a c k
http://www.go-dsp.com/forms/techdoc/doc_feedback.htm?litnum=SLUS707B&partnum=bq27010http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/bq27210.htmlhttp://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/bq27010.html

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R E C O M M E N D E D O P E R A T I N G C O N D I T I O N S

E L E C T R I C A L C H A R A C T E R I S T I C S

b q 2 7 0 1 0 , b q 2 7 2 1 0


M I N M A X U N I T

VC C S u p p l y v o l t a g e 2 . 6 4 . 5 V

TA O p e r a t i n g f r e e - a i r t e m p e r a t u r e 2 0 7 0 C

I n p u t v o l t a g e , S R P a n d S R N w i t h r e s p e c t t o V S S 1 0 0 1 0 0 m V

o v e r o p e r a t i n g f r e e - a i r t e m p e r a t u r e r a n g e a n d s u p p l y v o l t a g e r a n g e ( u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d )

P A R A M E T E R T E S T C O N D I T I O N S M I N T Y P M A X U N I T

G E N E R A L

IC C ( V C C ) A c t i v e c u r r e n t 5 2 9 0

IC C ( S L P ) S l e e p c u r r e n t V B A T = VC C 1 . 0 2 . 5 A

IC C ( S H P ) S h i p c u r r e n t ( b q 2 7 0 1 0 o n l y ) 0 . 9 2 . 0

IC C ( P O R ) H i b e r n a t e c u r r e n t 0 < V C C < 1 . 5 V 0 . 6 1 . 5

R B I p i n o n l y , V C C 4 . 2 V 1 . 7

VI L L o w - l e v e l i n p u t v o l t a g e 0 . 7 V

L o w - l e v e l o u t p u t v o l t a g e ( G P I O ) I O L = 1 m A 0 . 4 VO L

L o w - l e v e l o u t p u t v o l t a g e ( H D Q , S C L , S D A ) I O L = 2 m A 0 . 4

V O L T A G E A N D T E M P E R A T U R E M E A S U R E M E N T

M e a s u r e m e n t r a n g e V C C = V( B A T ) 2 . 6 4 . 5 V

R e p o r t e d v o l t a g e r e s o l u t i o n 2 . 7 m V

R e p o r t e d a c c u a c y - 2 5 2 5

V o l t a g e u p d a t e t i m e 2 . 5 6 s

R e p o r t e d t e m p e r a t u r e r e s o l u t i o n 0 . 2 5 K

R e p o r t e d t e m p e r a t u r e a c c u r a c y - 3 3

T e m p e r a t u r e u p d a t e t i m e 2 . 5 6 s

T I M E , C U R R E N T A N D C A P A C I T Y ( 3 . 0 V VC C 4 . 2 V , 0 C TA 5 0 C )

fO S C I n t e r n a l o s c i l l a t o r f r e q u e n c y - 2 . 2 % 1 . 5 %

C u r r e n t g a i n v a r i a b i l i t y - 0 . 5 % 0 . 5 %

C o u l o m e t r i c g a i n v a r i a b i l i t y - 1 . 7 % 0 . 5 %

C o u l o m b c o u n t e r i n p u t o f f s e t ( 1 ) - 1 5 0 1 5 V

VS R P- VS R N d i f f e r e n t i a l i n p u t 1 0 0 1 0 0 m V

E E P R O M P R O G R A M M I N G ( V C C 3 . 0 V , - 2 0 C TA 3 5 C )( 2 )

P r o g r a m m i n g v o l t a g e r i s e t i m e 0 . 5 1 . 5 m s P r o g r a m m i n g v o l t a g e h i g h t i m e 1 0 1 0 0 m s

P r o g r a m m i n g v o l t a g e f a l l t i m e 0 . 5 1 . 5 m s

P r o g r a m m i n g v o l t a g e A p p l i e d t o P G M p i n 2 0 2 2 V

E E P R O M p r o g r a m m i n g c u r r e n t V P R O G R A M = 2 1 V 1 5 m A

( 1 ) E x c l u d e s c o n t r i b u t i o n s t o t h e o f f s e t d u e t o P C B l a y o u t o r o t h e r f a c t o r s e x t e r n a l t o t h e b q 2 7 0 1 0 / b q 2 7 2 1 0 . ( 2 ) M a x i m u m n u m b e r o f p r o g r a m m i n g c y c l e s o n t h e E E P R O M i s 1 0 a n d d a t a r e t e n t i o n t i m e i s 1 0 y e a r s a t T A = 8 5 C .

3S u b m i t D o c u m e n t a t i o n F e e d b a c k

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b q 2 7 0 1 0 , b q 2 7 2 1 0


E L E C T R I C A L C H A R A C T E R I S T I C S ( c o n t i n u e d )

o v e r o p e r a t i n g f r e e - a i r t e m p e r a t u r e r a n g e a n d s u p p l y v o l t a g e r a n g e ( u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d )

P A R A M E T E R T E S T C O N D I T I O N S M I N T Y P M A X U N I T

S T A N D A R D H D Q S E R I A L C O M M U N I C A T I O N T I M I N G ( b q 2 7 0 1 0 o n l y )

t( B ) B r e a k t i m i n g 1 9 0

t( B R ) B r e a k r e c o v e r y 4 0

t( C Y C H ) H o s t b i t w i n d o w 1 9 0

t( H W 1 ) H o s t s e n d s 1 0 . 5 5 0

t( H W 0 ) H o s t s e n d s 0 8 6 1 4 5 s

t( R S P S ) b q J U N I O R t o h o s t r e s p o n s e 1 9 0 3 2 0

t( C Y C D ) b q J U N I O R b i t w i n d o w 1 9 0 2 5 0

t( D W 1 ) b q J U N I O R s e n d s 1 3 2 5 0

t( D W 0 ) b q J U N I O R s e n d s 0 8 0 1 4 5

S T A N D A R D I 2C S E R I A L C O M M U N I C A T I O N T I M I N G ( b q 2 7 2 1 0 o n l y - P r o d u c t P r e v i e w D a t a )

tr S C L / S D A r i s e t i m e 1 s

tf S C L / S D A f a l l t i m e 3 0 0 n s

tw ( H ) S C L p u l s e w i d t h ( h i g h ) 4

tw ( L ) S C L p u l s e w i d t h ( l o w ) 4 . 7 s

ts u ( S T A ) S e t u p f o r r e p e a t e d s t a r t 4 . 7

td ( S T A ) S t a r t t o f i r s t f a l l i n g e d g e o f S C L 4

ts u ( D A T ) D a t a s e t u p t i m e 2 5 0 n s

th ( D A T ) D a t a h o l d t i m e 3 0 0

ts u ( S T O P ) S e t u p t i m e f o r s t o p 4 s

t( B U F ) B u s f r e e t i m e b e t w e e n s t o p a n d s t a r t 4 . 7

f( S C L ) C l o c k f r e q u e n c y 1 0 0 k H z

t( B U S E R R ) B u s e r r o r t i m e o u t 1 7 . 3 2 1 . 2 s


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T I M I N G D I A G R A M S

1-Bit

R/W

UDG03039

Break 7Bit Address 8Bit Data

t(B) t(BR)

t(HW1)

t(HW0)

t(CYCH)

t(RSPS)

t(CYCD)

t(DW0)

t(DW1)

(a) Break and Break Recovery

(b) Host Transmitted Bit (c) bqJUNIOR Transmitted Bit

(d) bqJUNIOR to Host Response

UDG04122

tsu(STA)

SCL

SDA

REPEATED STOP START

t r

tw(H) tw(L)

th(DAT) tsu(DAT)

tf tsu(STOP)

t(BUF)trtf

td(STA)

START

b q 2 7 0 1 0 , b q 2 7 2 1 0


F i g u r e 1 . H D Q B i t T i m i n g D i a g r a m

F i g u r e 2 . I 2C T i m i n g D i a g r a m

http://www.go-dsp.com/forms/techdoc/doc_feedback.htm?litnum=SLUS707B&partnum=bq27010http://www.go-dsp.com/forms/techdoc/doc_feedback.htm?litnum=SLUS707B&partnum=bq27010http://www.go-dsp.com/forms/techdoc/doc_feedback.htm?litnum=SLUS707B&partnum=bq27010http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/bq27210.htmlhttp://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/bq27010.html

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BQ27010

DRKPACKAGE

(BOTTOMVIEW)

RBI VCC VSS D/C HDQ

1 2 3 4 5

11

10 9 8 7 6

PGM GPIO SRP SRN BAT

RBI VCC VSS SCL SDA

1 2 3 4 5

11

10 9 8 7 6

PGM GPIO SRP SRN BAT

bq27010DRK bq27210DRK

BQ27210

DRKPACKAGE

(BOTTOMVIEW)

D E V I C E I N F O R M A T I O N

b q 2 7 0 1 0 , b q 2 7 2 1 0


T I M I N G D I A G R A M S ( c o n t i n u e d )

T E R M I N A L F U N C T I O N S

T E R M I N A L

I / O D E S C R I P T I O N b q 2 7 2 1 0 N A M E b q 2 7 0 1 0

( P r e v i e w )

B A T 6 6 I B a t t e r y v o l t a g e s e n s e i n p u t

D / C 4 - - D o n o t c o n n e c t . M u s t b e l e f t f l o a t i n g o r t i e d t o V S S

G P I O 9 9 I / O G e n e r a l p u r p o s e i n p u t / o u t p u t

H D Q 5 - I / O S i n g l e w i r e H D Q s e r i a l i n t e r f a c e

P G M 1 0 1 0 I E E P R O M p r o g r a m m i n g v o l t a g e i n p u t

R B I 1 1 I R e g i s t e r b a c k - u p i n p u t

S C L - 4 I S e r i a l c l o c k i n p u t ( I 2C )

S D A - 5 I / O S e r i a l d a t a i n p u t ( I 2C )

S R N 7 7 I C u r r e n t s e n s e i n p u t ( n e g a t i v e )

S R P 8 8 I C u r r e n t s e n s e i n p u t ( p o s i t i v e )

V C C 2 2 I V C C s u p p l y i n p u t

V S S 3 3 - G r o u n d i n p u t

V S S 1 1 1 1 - G r o u n d s h i e l d


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F U N C T I O N A L B L O C K D I A G R A M S

Bandgap,

Reference

andBias

Temperature

Compensated

PrecisionOscillator

Clock

Generator

EEPROM

RAM

SCPU

SystemI/O

andControl

Temperature

Sensor ADC

2VCC

8SRP

7SRN

6BAT

5 HDQ

9 GPIO

1 RBI

3 VSS

bq27010

10 RGM

Autocalibrationand

AutocompensatingCoulombCounter

UDG03040

UDG04123

Bandgap,

Reference

andBias

Autocalibrationand

Autocompensating

CoulombCounter

Temperature

Compensated

PrecisionOscillator

Clock

Generator

EEPROM

RAM

SCPU

SystemI/O

andControl

Temperature

Sensor ADC

2VCC

8SRP

7SRN

6BAT

4 SCL

9 GPIO

1 RBI

3 VSS

bq27210

5 SDA

10 RGM

F U N C T I O N A L D E S C R I P T I O N

b q 2 7 0 1 0 , b q 2 7 2 1 0


T h e b q J U N I O R d e t e r m i n e s b a t t e r y c a p a c i t y b y m o n i t o r i n g t h e a m o u n t o f c h a r g e i n p u t t o o r r e m o v e d f r o m a L i - I o n o r L i - P o l b a t t e r y . T h e b q J U N I O R m e a s u r e s d i s c h a r g e a n d c h a r g e c u r r e n t s , m o n i t o r s t h e b a t t e r y f o r l o w v o l t a g e t h r e s h o l d s , a n d c o m p e n s a t e s f o r s e l f - d i s c h a r g e , a g i n g , t e m p e r a t u r e , a n d d i s c h a r g e r a t e . C u r r e n t i s m e a s u r e d a c r o s s a s m a l l v a l u e s e r i e s r e s i s t o r b e t w e e n t h e n e g a t i v e t e r m i n a l o f t h e b a t t e r y a n d t h e p a c k g r o u n d ( s e e R S i n F i g u r e 3 ) . A v a i l a b l e c a p a c i t y i s r e p o r t e d w i t h a r e s o l u t i o n o f 3 . 5 7 V h . T i m e - T o - E m p t y r e p o r t i n g i n m i n u t e s a t s t a n d b y , a c t u a l , a n d a t - r a t e c u r r e n t s a l l o w s t h e r e q u i r e m e n t s f o r h o s t - b a s e d c a l c u l a t i o n s t o b e g r e a t l y r e d u c e d o r e l i m i n a t e d ; r e a d i n g a s i n g l e r e g i s t e r p a i r p r o v i d e s u s e f u l a n d m e a n i n g f u l i n f o r m a t i o n t o t h e e n d u s e r o f t h e a p p l i c a t i o n .


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UDG04096

+

PACK

PACK+

HDQ

ESDProtection

D25.6V

R7100

R8100

R11k

C1

0.1 F

R21k

RS0.02

R410k

C20.1 F

C30.1 F

C40.1F

C30.1 F

R31k

Li-IonProtector

Li-IonorLi-Pol

PGM TP

1

2

3

4

9

8

7

6

GPIO

SRP

SRN

BAT

RBI

VCC

VSS

D/C

bq27010DRK

5 HDQ

10PGM

11

M e a s u r e m e n t s

C h a r g e a n d D i s c h a r g e C o u l o m e t r i c a n d C u r r e n t M e a s u r e m e n t s

b q 2 7 0 1 0 , b q 2 7 2 1 0


F U N C T I O N A L D E S C R I P T I O N ( c o n t i n u e d )

F i g u r e 3 s h o w s a t y p i c a l a p p l i c a t i o n c i r c u i t . D i f f e r e n t i a l s e n s e o f t h e v o l t a g e a c r o s s t h e c u r r e n t s e n s e r e s i s t o r , RS, i m p r o v e s d e v i c e p e r f o r m a n c e , l e a d i n g t o a n i m p r o v e m e n t i n r e p o r t e d t i m e - t o - e m p t y a c c u r a c y . A n i n t e r n a l 3 - A p u l l - d o w n o n t h e H D Q o r S D A a n d S C L l i n e s e n s u r e s t h a t t h e d e v i c e d e t e c t s a l o g i c 0 o n t h e c o m m u n i c a t i o n l i n e s a n d a l l o w s t h e d e v i c e t o a u t o m a t i c a l l y e n t e r t h e l o w - p o w e r s l e e p m o d e w h e n t h e s y s t e m p o w e r i s s w i t c h e d o f f o r t h e p a c k i s r e m o v e d . A 1 0 0 k p u l l u p t o V C C c a n b e a d d e d t o t h e c o m m u n i c a t i o n l i n e s i f

t h i s f e a t u r e n e e d s t o b e d i s a b l e d . T h e b q J U N I O R c a n o p e r a t e d i r e c t l y f r o m a s i n g l e L i - I o n o r L i - P o l c e l l .

F i g u r e 3 . T y p i c a l A p p l i c a t i o n C i r c u i t ( b q 2 7 0 1 0 )

A s s h o w n i n t h e f u n c t i o n a l b l o c k d i a g r a m , t h e b q J U N I O R u s e s a d e d i c a t e d f u l l y d i f f e r e n t i a l D e l t a - S i g m a C o u l o m b C o u n t e r ( D S C C ) f o r c h a r g e a n d d i s c h a r g e c u r r e n t a n d c o u l o m e t r i c m e a s u r e m e n t s a n d a n a n a l o g - t o - d i g i t a l c o n v e r t e r ( A D C ) f o r b a t t e r y v o l t a g e a n d t e m p e r a t u r e m e a s u r e m e n t s . B o t h D S C C a n d A D C a r e a u t o m a t i c a l l y c o m p e n s a t e d f o r o f f s e t . N o u s e r c a l i b r a t i o n o r c o m p e n s a t i o n i s r e q u i r e d . A n E E P R O M o f f s e t v a l u e c a n b e p r o g r a m m e d t o c o m p e n s a t e f o r c o n t r i b u t i o n s t o t h e D S C C o f f s e t d u e t o t h e P C B l a y o u t .

T h e b q J U N I O R u s e s a D S C C t o p e r f o r m a c o n t i n u o u s i n t e g r a t i o n o f t h e v o l t a g e w a v e f o r m a c r o s s a s m a l l v a l u e

s e n s e r e s i s t o r i n t h e n e g a t i v e l e a d o f t h e b a t t e r y , a s s h o w n i n F i g u r e 3 . T h e i n t e g r a t i o n o f t h e v o l t a g e a c r o s s t h e s e n s e r e s i s t o r i s t h e c h a r g e a d d e d o r r e m o v e d f r o m t h e b a t t e r y . B e c a u s e t h e D S C C d o e s a d i r e c t i n t e g r a t i o n o f t h e w a v e f o r m , t h e s h a p e o f t h e c u r r e n t w a v e f o r m t h r o u g h t h e s e n s e r e s i s t o r d o e s n o t h a v e a n y e f f e c t o n t h e c o u l o m e t r i c m e a s u r e m e n t a c c u r a c y . T h e l o w - p a s s f i l t e r t h a t f e e d s t h e s e n s e r e s i s t o r v o l t a g e t o t h e b q J U N I O R S R P a n d S R N i n p u t s f i l t e r s o u t s y s t e m n o i s e a n d d o e s n o t a f f e c t t h e c o u l o m e t r i c m e a s u r e m e n t a c c u r a c y , b e c a u s e t h e l o w - p a s s f i l t e r d o e s n o t c h a n g e t h e i n t e g r a t e d v a l u e o f t h e w a v e f o r m . T h e b q J U N I O R a l s o u s e s t h e D S C C t o m e a s u r e c u r r e n t . T h e r e p o r t e d c u r r e n t i s d e t e r m i n e d b y t h e a v e r a g e v o l t a g e a c r o s s t h e s e n s e r e s i s t o r o v e r a 5 . 1 2 s e c o n d i n t e r v a l .


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O f f s e t C a l i b r a t i o n

D i g i t a l M a g n i t u d e F i l t e r

V o l t a g e

T e m p e r a t u r e

R B I I n p u t

b q 2 7 0 1 0 , b q 2 7 2 1 0



T h e o f f s e t v o l t a g e o f t h e D S C C m e a s u r e m e n t m u s t b e v e r y l o w t o b e a b l e t o m e a s u r e s m a l l s i g n a l l e v e l s a c c u r a t e l y . T h e b q J U N I O R p r o v i d e s a n a u t o - c a l i b r a t i o n f e a t u r e t o c a n c e l t h e i n t e r n a l v o l t a g e o f f s e t e r r o r a c r o s s S R P a n d S R N f o r m a x i m u m c h a r g e m e a s u r e m e n t a c c u r a c y . N O C A L I B R A T I O N I S R E Q U I R E D . E x t e r n a l

v o l t a g e o f f s e t e r r o r c a u s e d b y t h e P C B l a y o u t c a n n o t b e a u t o m a t i c a l l y c a l i b r a t e d o u t b y t h e g a u g e , b u t t h e e x t e r n a l o f f s e t c a n b e d e t e r m i n e d u s i n g a b u i l t - i n u s e r o f f s e t m e a s u r e m e n t c o m m a n d a n d c a n b e p r o g r a m m e d i n t o t h e E E P R O M f o r i n c l u s i o n i n t h e o f f s e t c o m p e n s a t i o n p e r f o r m e d b y t h e g a u g e . S e e t h e L a y o u t C o n s i d e r a t i o n s s e c t i o n f o r d e t a i l s o n m i n i m i z i n g P C B i n d u c e d o f f s e t a c r o s s t h e S R P a n d S R N p i n s .

T h e b q J U N I O R a u t o - c a l i b r a t i o n o f t h e D S C C o f f s e t i s p e r f o r m e d f r o m t i m e - t o - t i m e a s o p e r a t i n g c o n d i t i o n s c h a n g e , t o k e e p t h e m e a s u r e m e n t e r r o r s m a l l . A C a l i b r a t i o n - I n - P r o g r e s s ( C A L I P ) f l a g i s s e t i n F L A G S t o i n d i c a t e w h e n t h e o p e r a t i o n o c c u r s . C a p a c i t y , v o l t a g e , a n d t e m p e r a t u r e i s u p d a t e d d u r i n g t h e 5 . 1 2 s e c o n d o f f s e t c a l i b r a t i o n t i m e , b u t o t h e r p a r a m e t e r s a r e n o t u p d a t e d u n t i l t h e c a l i b r a t i o n h a s c o m p l e t e d . W h e n t h e r e i s a f u l l r e s e t , t h e g a u g e m a k e s a n i n i t i a l q u i c k o f f s e t c a l i b r a t i o n a n d d e l a y s t h e 5 . 1 2 s e c o n d f u l l o f f s e t c a l i b r a t i o n f o r a t l e a s t 4 0 s e c o n d s . T h i s i s d o n e t o p r e v e n t t h e f u l l 5 . 1 2 s e c o n d c a l i b r a t i o n o p e r a t i o n f r o m i n t e r f e r i n g w i t h m o d u l e t e s t f u n c t i o n s t h a t n e e d t o b e p e r f o r m e d i m m e d i a t e l y a f t e r p o w e r a p p l i c a t i o n d u r i n g m a n u f a c t u r i n g t e s t . T h e q u i c k o f f s e t c a l i b r a t i o n a f t e r a f u l l r e s e t i s a 1 . 2 8 s e c o n d o f f s e t m e a s u r m e n t u s e d a s a d e l a y , f o l l o w e d b y a 1 . 2 8 s e c o n d o f f s e t m e a s u r e m e n t t h a t i s u s e d a s t h e i n i t i a l o f f s e t v a l u e . T h e 1 . 2 8 s e c o n d d e l a y a l l o w s V C C t o s e t t l e b e f o r e t h e i n i t i a l o f f s e t m e a s u r e m e n t . I f m a n u f a c t u r i n g t e s t d o e s n o t n e e d t h e a d d i t i o n a l V C C s e t t l i n g t i m e o r c a n

u s e a s l i g h t l y w o r s e i n i t i a l o f f s e t m e a s u r e m e n t , t h e t e s t e r m a y w r i t e b i t 0 o f C T R L ( a d d r e s s 0 x 0 0 ) t o 1 d u r i n g t h e f i r s t 1 . 2 8 s e c o n d s a f t e r t h e r e s e t a n d t h e f i r s t o f f s e t s a m p l e w i l l b e u s e d , c u t t i n g t h e i n i t i a l q u i c k o f f s e t c a l i b r a t i o n t i m e i n h a l f .

T h e D i g i t a l M a g n i t u d e F i l t e r ( D M F ) t h r e s h o l d c a n b e s e t i n E E P R O M t o i n d i c a t e a t h r e s h o l d b e l o w w h i c h a n y c h a r g e o r d i s c h a r g e a c c u m u l a t i o n i s i g n o r e d . T h i s a l l o w s s e t t i n g a t h r e s h o l d a b o v e t h e m a x i m u m D S C C o f f s e t e x p e c t e d f r o m t h e I C a n d P C B c o m b i n a t i o n , s o t h a t w h e n n o c h a r g e o r d i s c h a r g e c u r r e n t i s p r e s e n t , t h e m e a s u r e d c a p a c i t y c h a n g e b y t h e b q J U N I O R i s z e r o . N o t e t h a t e v e n a s m a l l o f f s e t c a n a d d u p t o a l a r g e e r r o r o v e r a l o n g p e r i o d . I n a d d i t i o n t o s e t t i n g t h e t h r e s h o l d a b o v e t h e l a r g e s t o f f s e t e x p e c t e d , t h e D M F s h o u l d b e s e t b e l o w t h e m i n i m u m s i g n a l l e v e l t o b e m e a s u r e d . T h e s e n s e r e s i s t o r v a l u e s h o u l d b e l a r g e e n o u g h t o a l l o w t h e m i n i m u m c u r r e n t l e v e l t o p r o v i d e a s i g n a l l e v e l s u b s t a n t i a l l y h i g h e r t h a n t h e m a x i m u m o f f s e t v o l t a g e . C o n v e r s e l y , t h e s e n s e r e s i s t o r m u s t b e s m a l l e n o u g h t o m e e t t h e s y s t e m r e q u i r e m e n t f o r i n s e r t i o n l o s s a s w e l l

a s k e e p t h e m a x i m u m v o l t a g e a c r o s s t h e s e n s e r e s i s t o r b e l o w t h e 1 0 0 m V m a x i m u m t h a t t h e D S C C c a n a c c u r a t e l y m e a s u r e .

T h e D M F t h r e s h o l d i s p r o g r a m m e d i n E E P R O M i n i n c r e m e n t s o f 4 . 9 V . P r o g r a m m i n g a z e r o i n t h e D M F v a l u e w i l l d i s a b l e t h e D M F f u n c t i o n a n d a l l n o n - z e r o D S C C m e a s u r e m e n t s a r e c o u n t e d .

T h e b q J U N I O R m o n i t o r s t h e b a t t e r y v o l t a g e t h r o u g h t h e B A T p i n a n d r e p o r t s a n o f f s e t c o r r e c t e d v a l u e t h r o u g h t h e i n t e r n a l r e g i s t e r s . T h e b q J U N I O R a l s o m o n i t o r s t h e v o l t a g e f o r t h e e n d - o f - d i s c h a r g e ( E D V ) t h r e s h o l d s . T h e E D V t h r e s h o l d l e v e l s a r e u s e d t o d e t e r m i n e w h e n t h e b a t t e r y h a s b e e n d i s c h a r g e d t o 6 . 2 5 % o r e m p t y a n ds y n c h r o n i z e s t h e r e p o r t e d c a p a c i t y t o t h e s e l e v e l s w h e n t h e p r o g r a m m e d E D V t h r e s h o l d s a r e d e t e c t e d .

T h e b q J U N I O R u s e s a n i n t e g r a t e d t e m p e r a t u r e s e n s o r t o m o n i t o r t h e p a c k t e m p e r a t u r e a n d i s r e p o r t e d t h r o u g h t h e i n t e r n a l r e g i s t e r s . T h e t e m p e r a t u r e m e a s u r e m e n t i s u s e d t o a d j u s t c o m p e n s a t e d a v a i l a b l e c a p a c i t y a n d s e l f - d i s c h a r g e c a p a c i t y l o s s .

T h e R e g i s t e r B a c k u p C u r r e n t ( R B I ) i n p u t p i n i s u s e d w i t h a n e x t e r n a l c a p a c i t o r t o p r o v i d e b a c k u p p o t e n t i a l t o t h e i n t e r n a l r e g i s t e r s w h e n V C C d r o p s b e l o w V ( P O R ) . VC C i s o u t p u t o n R B I t h r o u g h a n i n t e r n a l F E T s w i t c h w h e n V C C i sa b o v e V ( P O R ) , c h a r g i n g t h e c a p a c i t o r . I f V C C d r o p s b e l o w V ( P O R ) , t h e F E T s w i t c h f r o m V C C i s o p e n e d a n d t h e c a p a c i t o r c a n s u p p l y t h e s m a l l d a t a r e t e n t i o n c u r r e n t t o t h e i n t e r n a l r e g i s t e r s t o r e t a i n t h e d a t a c o n t e n t w h i l e V C Ci s a b s e n t . R e g i s t e r d a t a w i l l b e m a i n t a i n e d a s l o n g a s t h e R B I v o l t a g e r e m a i n s a b o v e 1 . 3 V .


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R e g i s t e r I n i t i a l i z a t i o n a n d D a t a I n t e g r i t y C h e c k s

G P I O

L a y o u t C o n s i d e r a t i o n s

G a s G a u g e O p e r a t i o n

b q 2 7 0 1 0 , b q 2 7 2 1 0



C h e c k s u m s o f c r i t i c a l i n t e r n a l r e g i s t e r d a t a a r e c o n t i n u a l l y c h e c k e d d u r i n g o p e r a t i o n o f t h e b q J U N I O R . A f a i l e d c h e c k s u m c o m p a r i s o n w i l l f o r c e a h a r d w a r e r e s e t . A f t e r a r e s e t , t h e b q J U N I O R e x a m i n e s a c h e c k s u m c o n t a i n i n g L M D , C Y C L , C Y C T , a n d o t h e r c r i t i c a l d a t a . I f t h e c h e c k s u m i s i n c o r r e c t , N A C , C Y C L , a n d C Y C T a r e

c l e a r e d , L M D a n d o t h e r p a r a m e t e r s a r e i n i t i a l i z e d f r o m E E P R O M , t h e C I b i t i n F L A G S i s s e t , a n d t h e I N I T b i t i n M O D E i s s e t . T h i s p r o c e s s c o n s t i t u t e s a f u l l r e s e t . I f t h e c h e c k s u m i s c o r r e c t , N A C , L M D , C Y C L , a n d C Y C T a r e r e t a i n e d . I n a d d i t i o n , a s e c o n d c h e c k s u m c o n t a i n i n g a l l u s e r - u p d a t e a b l e E E P R O M c o e f f i c i e n t s i s c h e c k e d . I f t h e s e c o n d c h e c k s u m i s i n c o r r e c t , t h e v a l u e s a r e a l l i n i t i a l i z e d f r o m t h e E E P R O M , t h e C I b i t i n F L A G S i s s e t , a n d t h e I N I T b i t i n M O D E i s s e t . T h e I N I T b i t i s u s e d t o i n f o r m t h e h o s t t h a t i t m a y n e e d t o r e i n i t i a l i z e t h e s e v a l u e s i f t h e d e f a u l t v a l u e s a r e n o t s a t i s f a c t o r y . I f t h e s e c o n d c h e c k s u m i s c o r r e c t , t h e I N I T b i t i n M O D E w i l l n o t b e s e t , t h e C I b i t i n F L A G S w i l l r e m a i n u n c h a n g e d , a n d t h e r e g i s t e r d a t a t h a t m a y h a v e b e e n u p d a t e d b y t h e h o s t w i l l b e r e t a i n e d . T h i s p r o c e s s c o n s t i t u t e s a p a r t i a l r e s e t . I t i s t h e h o s t r e s p o n s i b i l i t y t o c l e a r t h e I N I T b i t i n M O D E a f t e r a n y u p d a t e s b y t h e h o s t a r e c o m p l e t e d . S e e C T R L d e s c r i p t i o n f o r m o r e o n h o s t u p d a t e s . O t h e r r e g i s t e r v a l u e s n o t s p e c i f i c a l l y r e t a i n e d a r e r e i n i t i a l i z e d o n a l l r e s e t s .

T h e G P I O p i n c a n b e u s e d a s a n i n p u t o r a n o u t p u t . T h e i n i t i a l s t a t e c a n b e e s t a b l i s h e d b y p r o g r a m m i n g b i t 7 i n t h e P K C F G E E P R O M l o c a t i o n . T h e i n p u t / o u t p u t s t a t e c a n b e c h a n g e d a t a n y t i m e b y c h a n g i n g t h e v a l u e i n b i t 7 o f M O D E . I f u n u s e d , t h e G P I O p i n s h o u l d b e t i e d t o V S S.

T h e a u t o - c a l i b r a t i n g D S C C a p p r o a c h e f f e c t i v e l y c a n c e l s t h e i n t e r n a l o f f s e t v o l t a g e w i t h i n t h e b q J U N I O R , b u t a n y e x t e r n a l o f f s e t c a u s e d b y P C B l a y o u t m u s t b e p r o g r a m m e d i n t h e E E P R O M t o b e c a n c e l l e d . T h e m a g n i t u d e a n d v a r i a b i l i t y o f t h e e x t e r n a l o f f s e t m a k e s i t c r i t i c a l t o p a y s p e c i a l a t t e n t i o n t o t h e P C B l a y o u t . T o o b t a i n o p t i m a l p e r f o r m a n c e , t h e d e c o u p l i n g c a p a c i t o r f r o m V C C t o VS S a n d t h e f i l t e r c a p a c i t o r s f r o m S R P a n d S R N t o V S Ss h o u l d b e p l a c e d a s c l o s e l y a s p o s s i b l e t o t h e b q J U N I O R , w i t h s h o r t t r a c e r u n s t o b o t h s i g n a l a n d V S S p i n s . A l l l o w - c u r r e n t V S S c o n n e c t i o n s s h o u l d b e k e p t s e p a r a t e f r o m t h e h i g h - c u r r e n t d i s c h a r g e p a t h f r o m t h e b a t t e r y a n d s h o u l d t i e i n t o t h e h i g h - c u r r e n t t r a c e a t a p o i n t d i r e c t l y n e x t t o t h e s e n s e r e s i s t o r . T h i s s h o u l d b e a t r a c e c o n n e c t i o n t o t h e e d g e o r i n s i d e o f t h e s e n s e r e s i s t o r c o n n e c t i o n , s o t h a t n o p a r t o f t h e V S S i n t e r c o n n e c t i o n s c a r r y a n y l o a d c u r r e n t a n d n o p o r t i o n o f t h e h i g h - c u r r e n t P C B t r a c e i s i n c l u d e d i n t h e e f f e c t i v e s e n s e r e s i s t o r

( i . e . K e l v i n c o n n e c t i o n ) .

F i g u r e 4 i l l u s t r a t e s a n o p e r a t i o n a l o v e r v i e w o f t h e g a s g a u g e f u n c t i o n .

T h e b q J U N I O R r e p o r t s u n c o m p e n s a t e d n o m i n a l a v a i l a b l e c a p a c i t y ( N A C ) , u n c o m p e n s a t e d l a s t m e a s u r e d d i s c h a r g e ( L M D ) , c o m p e n s a t e d a v a i l a b l e c a p a c i t y ( C A C ) , a n d f u l l c h a r g e c o m p e n s a t e d a v a i l a b l e c a p a c i t y ( F C A C ) . T h e c o m p e n s a t e d C A C a n d F C A C v a l u e s a r e r e d u c e d f r o m t h e i r r e s p e c t i v e u n c o m p e n s a t e d N A C a n d L M D v a l u e s b y a n a m o u n t t h a t v a r i e s w i t h d i s c h a r g e r a t e , t e m p e r a t u r e , a n d c y c l e c o u n t ( a g e ) . C A C a n d F C A C w i l l e q u a l t h e i r r e s p e c t i v e u n c o m p e n s a t e d N A C a n d L M D v a l u e s a t l i g h t l o a d s a n d w h e n c h a r g i n g .

T h e b q J U N I O R l e a r n s t h e c a p a c i t y o f t h e b a t t e r y d u r i n g a c t u a l u s e c o n d i t i o n s a n d w i l l u p d a t e L M D w h e n a v a l i d l e a r n i n g c y c l e o c c u r s . T h e b q J U N I O R l e a r n s t h e c a p a c i t y o f t h e b a t t e r y b y m e a s u r i n g t h e c a p a c i t y r e m o v e d f r o m t h e b a t t e r y w h e n i t i s d i s c h a r g e d f r o m f u l l ( N A C = L M D ) t o t h e f i r s t e n d - o f - d i s c h a r g e ( E D V 1 ) v o l t a g e t h r e s h o l d w i t h o u t a n y l e a r n i n g c y c l e d i s q u a l i f y i n g e v e n t . T h e E D V 1 t h r e s h o l d s h o u l d b e p r o g r a m m e d t o a v a l u e d e t e r m i n e d f r o m b a t t e r y c h a r a c t e r i z a t i o n t h a t a f f o r d s 6 . 2 5 % o f d e s i g n c a p a c i t y ( D C ) r e m a i n i n g b e f o r e t h e b a t t e r y r e a c h e s z e r o c a p a c i t y . T h e m e a s u r e d d i s c h a r g e c a p a c i t y p l u s 6 . 2 5 % o f D C i s t h e m e a s u r e d f u l l c a p a c i t y d u r i n g a c t u a l u s e ( c o m p e n s a t e d ) c o n d i t i o n s . L M D w i l l b e u p d a t e d w i t h t h e m e a s u r e d d i s c h a r g e p l u s 6 . 2 5 % o f D C p l u s t h e c a p a c i t y c o m p e n s a t i o n v a l u e d u e t o d i s c h a r g e r a t e , t e m p e r a t u r e , a n d a g e . T h u s t h e c o m p e n s a t e d F C A C v a l u e , w i t h t h e c a p a c i t y c o m p e n s a t i o n s u b t r a c t e d f r o m i t , w i l l m a t c h t h e m e a s u r e d d i s c h a r g e c a p a c i t y p l u s t h e 6 . 2 5 % o f D C u n m e a s u r e d d i s c h a r g e c a p a c i t y . T h e f i n a l e n d - o f - d i s c h a r g e ( E D V F ) t h r e s h o l d i s a f i x e d v a l u e a n d s h o u l d b e s e t a t a v o l t a g e t h a t t h e s y s t e m s e e s a s t h e z e r o - c a p a c i t y b a t t e r y v o l t a g e . T h e b q J U N I O R d o e s n o t l e a r n t h e c a p a c i t y b e t w e e n t h e E D V 1 a n d E D V F t h r e s h o l d s , s o t h e E D V 1 t h r e s h o l d s h o u l d b e b a s e d o n a c t u a l b a t t e r y c h a r a c t e r i z a t i o n . T h e E D V 1 t h r e s h o l d c a n b e c o m p e n s a t e d w i t h d i s c h a r g e r a t e a n d t e m p e r a t u r e t o m a i n t a i n t h e 6 . 2 5 % r e m a i n i n g c a p a c i t y w i t h d i f f e r e n t u s e p r o f i l e s .

1 0 S u b m i t D o c u m e n t a t i o n F e e d b a c k

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UDG03042

TemperatureCompensation

SelfDischargeTimer

DischargeCurrent

ChargeCurrent

LastMeasuredDischarge(LMD)

Nominal AvailableCharge(NAC)

QualifiedTransfer

LearningCountRegister(LCR)

Temperature,V oltage,AverageCurrent,

OtherData

CompensatedAvailableCharge

++_ _

INPUTS

COMPUTATIONS

OUTPUTS

Rate, Age,andTemperature

Compensation

I2CorHDQInterface

+_

b q 2 7 0 1 0 , b q 2 7 2 1 0



W h e n t h e b a t t e r y i s c h a r g e d t o f u l l ( N A C = L M D ) , t h e v a l i d d i s c h a r g e f l a g ( V D Q ) b i t i n F L A G S w i l l b e s e t . I t w i l l r e m a i n s e t d u r i n g t h e s u b s e q u e n t d i s c h a r g e u n t i l t h e l e a r n i n g d i s c h a r g e c y c l e c o m p l e t e s o r a n e v e n t o c c u r s t h a t d i s q u a l i f i e s t h e l e a r n i n g c y c l e . W h e n t h e b a t t e r y i s d i s c h a r g e d t o t h e c o n d i t i o n w h e r e V O L T E D V 1 t h r e s h o l d , t h e l e a r n i n g c y c l e w i l l t e r m i n a t e a n d L M D w i l l b e u p d a t e d i f V D Q i s s t i l l s e t . T h e b q J U N I O R E D V d e t e c t i o n i s d e s i g n e d t o p r e v e n t p r e m a t u r e d e t e c t i o n o f t h e E D V t h r e s h o l d d u e t o d y n a m i c l o a d v a r i a t i o n s . E D V d e t e c t i o n

h a s a d y n a m i c a l l y a d j u s t e d d e l a y o f u p t o 2 1 . 5 s e c o n d s w i t h C S O C 6 % a n d d o w n t o 3 s e c o n d s w h e n C S O C = 0 % . T o p r e v e n t a s e v e r e r e d u c t i o n i n L M D d u e t o s o m e a b n o r m a l s i t u a t i o n , t h e n e w L M D v a l u e i s r e s t r i c t e d t o a l e a r n - d o w n m a x i m u m o f D C / 8 d u r i n g a n y s i n g l e l e a r n i n g c y c l e . W h e n t h e l e a r n i n g c y c l e c o m p l e t e s , L M D i s u p d a t e d a n d t h e c a p a c i t y i n a c c u r a t e ( C I ) b i t i n F L A G S i s c l e a r e d . T h e C I b i t w i l l r e m a i n c l e a r e d u n l e s s t h e r e i s a f u l l r e s e t ( r e s e t w i t h R A M c o r r u p t i o n d e t e c t e d ) o r t h e c y c l e c o u n t s i n c e t h e l a s t l e a r n i n g c y c l e ( C Y C L ) r e a c h e s a c o u n t o f 3 2 .

A l e a r n i n g c y c l e c a n b e d i s q u a l i f i e d b y a n y o f t h e f o l l o w i n g c o n d i t i o n s :

1 . C o l d t e m p e r a t u r e : T e m p e r a t u r e < 0 C w h e n t h e E D V 1 t h r e s h o l d v o l t a g e i s r e a c h e d .

2 . L i g h t l o a d : A c a p a c i t y l e a r n i n g c y c l e i s d i s q u a l i f i e d i f a v e r a g e c u r r e n t i s l e s s t h a n o r e q u a l t o 2 t i m e s t h e i n i t i a l s t a n d b y l o a d w h e n t h e E D V 1 t h r e s h o l d v o l t a g e i s r e a c h e d .

3 . E x c e s s i v e c h a r g i n g : C u m u l a t i v e C h a r g e > 2 5 5 N A C c o u n t s ( 9 1 0 V h ) d u r i n g a l e a r n i n g d i s c h a r g e c y c l e ( a l t e r n a t i n g d i s c h a r g e / c h a r g e / d i s c h a r g e b e f o r e E D V 1 i s s e t ) .

4 . R e s e t : V D Q i s c l e a r e d o n a l l r e s e t s . 5 . E x c e s s i v e s e l f - d i s c h a r g e : N A C r e d u c t i o n f r o m s e l f - d i s c h a r g e e s t i m a t e ( 0 . 1 9 5 % ) p e r f o r m e d 6 4 t i m e s .

6 . S e l f - d i s c h a r g e a t t e r m i n a t i o n o f l e a r n i n g c y c l e . I f s e l f - d i s c h a r g e e s t i m a t e c a u s e s C A C D C / 1 6 , V D Q i s c l e a r e d .

N A C i s a d j u s t e d b y c h a r g e a n d d i s c h a r g e c o u l o m e t r i c m e a s u r e m e n t s e x c e p t w h e n b a t t e r y f u l l o r e m p t y c o n d i t i o n s a r e d e t e c t e d . N A C = L M D i s f o r c e d w h e n I M I N = 1 ( f u l l d e t e c t i o n ) u n l e s s T e m p e r a t u r e T C O M P [ 2 : 0 ] * 2 ( C ) . D u r i n g a d i s c h a r g e w i t h V D Q = 1 , C A C i s n o t a l l o w e d t o d r o p b e l o w D C / 1 6 u n t i l E D V 1 = 1 . I f E D V 1 = 1 o c c u r s w h e n C A C > D C / 1 6 , C A C = D C / 1 6 w i l l b e f o r c e d . C A C = 0 i s f o r c e d i f E D V F = 1 .

F i g u r e 4 . O p e r a t i o n a l O v e r v i e w

1 1S u b m i t D o c u m e n t a t i o n F e e d b a c k

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R e g i s t e r I n t e r f a c e

b q 2 7 0 1 0 , b q 2 7 2 1 0



T h e b q J U N I O R s t o r e s a l l c a l c u l a t e d i n f o r m a t i o n i n R A M , w h i c h i s b a c k e d u p b y t h e v o l t a g e o n t h e R B I i n p u t . E E P R O M r e g i s t e r s s t o r e p e r m a n e n t u s e r d a t a . T h e m e m o r y m a p f o r b q 2 7 0 1 0 / b q 2 7 2 1 0 i s s h o w n i n T a b l e 1 .

T a b l e 1 . b q 2 7 0 1 0 / b q 2 7 2 1 0 M e m o r y M a p A D D R E S S N A M E F U N C T I O N U N I T S A C C E S S

E E P R O M R e g i s t e r s

0 x 7 F T C O M P T e m p e r a t u r e C o m p e n s a t i o n C o n s t a n t s , O R , I D # 1 R / W

0 x 7 E D C O M P D i s c h a r g e R a t e C o m p e n s a t i o n C o n s t a n t s , O R , I D # 2 R / W

0 x 7 D G A F / D E D V G a i n A g e F a c t o r / E D V I R a t e C o m p e n s a t i o n R / W

0 x 7 C P K C F G P a c k C o n f i g u r a t i o n V a l u e s R / W

0 x 7 B T A P E R L M D A g i n g E n a b l e , C h a r g e T e r m i n a t i o n T a p e r C u r r e n t 2 2 8 V ( 1 ) R / W

0 x 7 A D M F S D D i g i t a l M a g n i t u d e F i l t e r a n d S e l f - D i s c h a r g e R a t e C o n s t a n t s R / W

0 x 7 9 I S L C / E D V T I n i t i a l S t a n d b y L o a d C u r r e n t / E D V I T e m p e r a t u r e C o m p e n s a t i o n R / W

0 x 7 8 S E D V 1 S c a l e d E D V 1 T h r e s h o l d R / W

0 x 7 7 S E D V F S c a l e d E D V F T h r e s h o l d R / W

0 x 7 6 I L M D I n i t i a l L a s t M e a s u r e d D i s c h a r g e H i g h B y t e 9 1 4 V h ( 1 ) R / W

0 x 6 F - 0 x 7 5 - R E S E R V E D R

0 x 6 E E E _ E N E E P R O M P r o g r a m E n a b l e R / W

0 x 2 D - 0 x 6 D - R E S E R V E D R

R A M R e g i s t e r s

0 x 2 C C S O C C o m p e n s a t e d S t a t e - o f - C h a r g e % R

0 x 2 B - 0 x 2 A C Y C T C y c l e C o u n t T o t a l H i g h - L o w B y t e C y c l e s R

0 x 2 9 - 0 x 2 8 C Y C L C y c l e C o u n t S i n c e L e a r n i n g C y c l e H i g h - L o w B y t e C y c l e s R

0 x 2 7 - 0 x 2 6 T T E C P T i m e - t o - E m p t y A t C o n s t a n t P o w e r H i g h - L o w B y t e M i n u t e s R

0 x 2 5 - 0 x 2 2 R S V D R e s e r v e d R

0 x 2 1 - 0 x 2 0 C E D V C o m p e n s a t e d E D V T h r e s h o l d H i g h - L o w B y t e m V R

0 x 1 F - 0 x 1 E R S V D R e s e r v e d R 0 x 1 D - 0 x 1 C S T T E S t a n d b y T i m e - t o - E m p t y H i g h - L o w B y t e M i n u t e s R

0 x 1 B - 0 x 1 A S I S t a n d b y C u r r e n t H i g h - L o w B y t e 3 . 5 7 V ( 1 ) R

0 x 1 9 - 0 x 1 8 T T F T i m e - t o - F u l l H i g h - L o w B y t e M i n u t e s R

0 x 1 7 - 0 x 1 6 T T E T i m e - t o - E m p t y H i g h - L o w B y t e M i n u t e s R

0 x 1 5 - 0 x 1 4 A I A v e r a g e C u r r e n t H i g h - L o w B y t e 3 . 5 7 V ( 1 ) R

0 x 1 3 - 0 x 1 2 F C A C F u l l C o m p e n s a t e d A v a i l a b l e C a p a c i t y H i g h - L o w B y t e 3 . 5 7 V h ( 1 ) R

0 x 1 1 - 0 x 1 0 C A C C o m p e n s a t e d A v a i l a b l e C a p a c i t y H i g h - L o w B y t e 3 . 5 7 V h ( 1 ) R

0 x 0 F - 0 x 0 E L M D L a s t M e a s u r e d D i s c h a r g e H i g h - L o w B y t e 3 . 5 7 V h ( 1 ) R

0 x 0 D - 0 x 0 C N A C N o m i n a l A v a i l a b l e C a p a c i t y H i g h - L o w B y t e 3 . 5 7 V h ( 1 ) R

0 x 0 B R S O C R e l a t i v e S t a t e - o f - C h a r g e % R

0 x 0 A F L A G S S t a t u s F l a g s R

0 x 0 9 - 0 x 0 8 V O L T R e p o r t e d V o l t a g e H i g h - L o w B y t e m V R

0 x 0 7 - 0 x 0 6 T E M P R e p o r t e d T e m p e r a t u r e H i g h - L o w B y t e 0 . 2 5 K R

0 x 0 5 - 0 x 0 4 A R T T E A t - R a t e T i m e - t o - E m p t y H i g h - L o w B y t e M i n u t e s R

0 x 0 3 - 0 x 0 2 A R A t - R a t e H i g h - L o w B y t e 3 . 5 7 V ( 1 ) R / W

0 x 0 1 M O D E D e v i c e M o d e R e g i s t e r R /W

0 x 0 0 C T R L D e v i c e C o n t r o l R e g i s t e r R / W

( 1 ) D i v i d e b y R s i n m i l l i o h m s t o c o n v e r t V t o m A o r V h t o m A h .

1 2 S u b m i t D o c u m e n t a t i o n F e e d b a c k

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A P P L I C A T I O N I N F O R M A T I O N

C o n t r o l a n d M O D E R e g i s t e r s ( C T R L / M O D E ) A d d r e s s 0 x 0 0 / 0 x 0 1

M o d e R e g i s t e r ( M O D E ) A d d r e s s 0 x 0 1

b q 2 7 0 1 0 , b q 2 7 2 1 0


T h e d e v i c e c o n t r o l r e g i s t e r i s u s e d b y t h e h o s t s y s t e m t o r e q u e s t s p e c i a l o p e r a t i o n s b y t h e b q J U N I O R . T h e h i g h e s t p r i o r i t y c o m m a n d s e t i n t h e M O D E r e g i s t e r i s p e r f o r m e d w h e n t h e h o s t w r i t e s d a t a 0 x A 9 , 0 x 5 6 , o r 0 x C 5

a s i n d i c a t e d t o t h e c o n t r o l r e g i s t e r . T h e C T R L r e g i s t e r a n d M O D E b i t s 5 , 4 , 3 , 1 , a n d 0 a r e c l e a r e d w h e n t h e c o m m a n d i s a c c e p t e d . T h e h o s t m u s t s e t t h e a p p r o p r i a t e c o m m a n d b i t i n M O D E b e f o r e s e n d i n g t h e c o m m a n d k e y t o C T R L .

B I T 7 B I T 6 B I T 5 B I T 4 B I T 3 B I T 2 B I T 1 B I T 0

C O M M A N D K E Y = 0 x A 9 G P I E N G P S T A T W R T N A C D O N E P R S T I N I T F R S T S H I P ( 1 )

C O M M A N D K E Y = 0 x 5 6 G P I E N G P S T A T C E O C I O W N A C C I I N I T W R T C Y C W R T L M D

C O M M A N D K E Y = 0 x C 5 G P I E N G P S T A T U P D C U P E D V I U P D M F I N I T U P C F G U P C O M P

( 1 ) b q 2 7 0 1 0 o n l y

G P I E N G P I E N s e t s t h e s t a t e o f t h e G P I O p i n . A 1 c o n f i g u r e s t h e G P I O p i n a s i n p u t , w h i l e a 0 c o n f i g u r e s t h e G P I O p i n a s a n o p e n - d r a i n o u t p u t . T h i s b i t i s i n i t i a l i z e d t o t h e v a l u e o f b i t 7 o f t h e P K C F G

r e g i s t e r i n t h e E E P R O M . T h e u s e r s h o u l d k e e p t h i s b i t s e t o r c l e a r e d a s d e s i r e d w h e n o t h e r b i t s i n t h i s r e g i s t e r a r e w r i t t e n .

G P S T A T G P S T A T s e t s t h e s t a t e o f t h e o p e n d r a i n o u t p u t o f t h e G P I O p i n ( G P I E N = 0 ) . A 1 t u r n s o f f t h e o p e n d r a i n o u t p u t , w h i l e a 0 t u r n s t h e o u t p u t o n . T h i s b i t i s s e t t o 1 o n P O R . W h e n t h e G P I O p i n i s a n i n p u t ( G P I E N = 1 ) , t h i s b i t r e t u r n s t h e l o g i c s t a t e o f t h e G P I O p i n . T h e u s e r s h o u l d k e e p t h i s b i t s e t o r c l e a r e d a s d e s i r e d w h e n o t h e r b i t s i n t h i s r e g i s t e r a r e w r i t t e n .

W R T N A C W R T N A C i s u s e d t o t r a n s f e r d a t a f r o m t h e A R r e g i s t e r s t o N A C . O t h e r r e g i s t e r s a r e u p d a t e d a s a p p r o p r i a t e . T h i s c o m m a n d i s u s e f u l d u r i n g t h e p a c k m a n u f a c t u r e a n d t e s t t o i n i t i a l i z e t h e g a u g e t o m a t c h t h e e s t i m a t e d b a t t e r y c a p a c i t y .

D O N E D O N E i s u s e d t o w r i t e N A C e q u a l t o L M D . U s e f u l i f t h e h o s t u s e s a c h a r g e t e r m i n a t i o n m e t h o d t h a t d o e s n o t a l l o w t h e m o n i t o r t o d e t e c t t h e t a p e r c u r r e n t . T h e h o s t s y s t e m c o u l d u s e t h i s c o m m a n d w h e n t h e c h a r g i n g i s c o m p l e t e t o f o r c e u p d a t e o f i n t e r n a l r e g i s t e r s t o a f u l l b a t t e r y

c o n d i t i o n . P R S T P a r t i a l r e s e t . T h i s c o m m a n d r e q u e s t s a r e s e t o f a l l R A M r e g i s t e r s e x c e p t N A C , L M D , a n d t h e C I b i t

i n F L A G S . T h i s c o m m a n d i s i n t e n d e d f o r m a n u f a c t u r i n g u s e .

I N I T T h e I N I T s t a t u s b i t i s s e t t o 1 b y t h e b q J U N I O R i f t h e r e i s a f u l l r e s e t o r i f d a t a c o r r u p t i o n i s d e t e c t e d i n t h e i n t e r n a l m e m o r y c o n t a i n i n g E E P R O M c o e f f i c i e n t s . E i t h e r o f t h e s e e v e n t s w i l l c a u s e t h e b q J U N I O R t o u p d a t e i n t e r n a l m e m o r y v a l u e s . I f N A C , L M D , C Y C T , o r E E P R O M - i n i t i a l i z e d c o e f f i c i e n t s n e e d t o b e m o d i f i e d f r o m t h e i r o r i g i n a l v a l u e s , t h e h o s t s h o u l d f i r s t u p d a t e t h e v a l u e s a n d t h e n c l e a r t h e I N I T b i t . T h e I N I T b i t i s n o t c l e a r e d b y t h e b q J U N I O R .

F R S T F u l l r e s e t . T h i s c o m m a n d b i t r e q u e s t s a f u l l r e s e t . A f u l l r e s e t r e i n i t i a l i z e s a l l R A M r e g i s t e r s , i n c l u d i n g t h e N A C , L M D , a n d F L A G S r e g i s t e r s . T h i s c o m m a n d i s i n t e n d e d f o r m a n u f a c t u r i n g u s e .

S H I P T h i s c o m m a n d b i t r e q u e s t s t h a t t h e d e v i c e ( b q 2 7 0 1 0 o n l y ) s h o u l d b e p u t i n s h i p m o d e . S e e t h e P o w e r M o d e s e c t i o n f o r a d e s c r i p t i o n o f t h e s h i p m o d e . T h i s c o m m a n d i s i n t e n d e d f o r

m a n u f a c t u r i n g u s e .

C E O T h i s c o m m a n d b i t r e q u e s t s t h a t t h e e x t e r n a l o f f s e t v a l u e i s m e a s u r e d . C a r e s h o u l d b e t a k e n t o i n s u r e t h a t n o c h a r g e o r d i s c h a r g e c u r r e n t f l o w s d u r i n g t h e t i m e t h i s m e a s u r e m e n t i s m a d e . T h e e x t e r n a l o f f s e t v a l u e i s t h e t o t a l o f f s e t o f t h e D S C C p l u s a n y e x t e r n a l P C B a f f e c t s . T h e r e s u l t c a n b e r e a d i n 0 x 5 f - 5 e . T h e r e s u l t i s a s i g n e d n u m b e r w i t h a n L S B v a l u e o f 1 . 2 2 5 V . T h e c o m m a n d t a k e s a p p r o x i m a t e l y 5 . 5 s e c o n d s t o m a k e t h e m e a s u r e m e n t . T h i s c o m m a n d i s i n t e n d e d f o r m a n u f a c t u r i n g u s e . T h e C I O o f f s e t v a l u e m a y b e s u b t r a c t e d f r o m t h e C E O o f f s e t v a l u e t o d e t e r m i n e t h e e x t e r n a l b o a r d o f f s e t . T h i s v a l u e c a n b e p r o g r a m m e d i n t o P K C F G [ 4 : 2 ] i n t h e E E P R O M f o r a u t o m a t i c c o m p e n s a t i o n o f t h i s e x t e r n a l o f f s e t v a l u e .

C I O T h i s c o m m a n d b i t r e q u e s t s t h a t t h e i n t e r n a l o f f s e t v a l u e i s m e a s u r e d . T h e i n t e r n a l o f f s e t v a l u e i s

1 3S u b m i t D o c u m e n t a t i o n F e e d b a c k

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A t - R a t e R e g i s t e r s ( A R L / A R H ) A d d r e s s 0 x 0 2 / 0 x 0 3

A t R a t e T i m e - t o - E m p t y R e g i s t e r s ( A R T T E L / A R T T E H ) A d d r e s s 0 x 0 4 / 0 x 0 5

R e p o r t e d T e m p e r a t u r e R e g i s t e r s ( T E M P L / T E M P H ) A d d r e s s 0 x 0 6 / 0 x 0 7

b q 2 7 0 1 0 , b q 2 7 2 1 0


t h e o f f s e t o f t h e D S C C w i t h a n i n t e r n a l s h o r t a p p l i e d f r o m S R P t o S R N . T h e r e s u l t c a n b e r e a d i n 0 x 5 f - 5 e . T h e r e s u l t i s a s i g n e d n u m b e r w i t h a n L S B v a l u e o f 1 . 2 2 5 V . T h e c o m m a n d t a k e s a p p r o x i m a t e l y 5 . 5 s e c o n d s t o m a k e t h e m e a s u r e m e n t . T h i s c o m m a n d i s i n t e n d e d f o r m a n u f a c t u r i n g u s e , a l o n g w i t h t h e C E O c o m m a n d , t o d e t e r m i n e t h e e x t e r n a l b o a r d o f f s e t . .

W N A C C I W N A C C I i s u s e d t o t r a n s f e r d a t a f r o m t h e A R r e g i s t e r s t o N A C . I t i s i d e n t i c a l t o t h e W R T N A C c o m m a n d , b u t t h e C I b i t i n F L A G S i s a l s o c l e a r e d

T h e f o l l o w i n g c o m m a n d s a r e i n t e n d e d f o r u s e b y a h o s t - s i d e g a u g e i f t h e b a t t e r y p a c k i s c h a n g e d a n d t h e h o s t c a n d e t e r m i n e t h a t t h e n e w p a c k r e q u i r e s d i f f e r e n t v a l u e s l o a d e d i n t o t h e g a u g e . T h e y c a n a l s o b e u s e d w i t h a p a c k - s i d e g a u g e i f t h e d e f a u l t E E P R O M v a l u e s i n t h e b q J U N I O R d o n o t m a t c h t h e r e q u i r e d v a l u e s . I f t h e h o s t o n l y d e s i r e s t o c h a n g e o n e o f t h e b y t e s , t h e v a l u e f o r t h e u n c h a n g i n g b y t e w i l l s t i l l h a v e t o b e r e a d a n d p l a c e d i n t h e a p p r o p r i a t e A R b y t e , a s b o t h b y t e s w i l l b e u p d a t e d w h e n t h e c o m m a n d i s i s s u e d . T h e E E P R O M v a l u e s u s e d b y t h e b q 2 7 x 0 1 0 f i r m w a r e a r e l o c a t e d i n a d d r e s s e s 0 x 4 6 t o 0 x 4 F . T h e s e a d d r e s s e s a r e a m i r r o r o f t h e E E P R O M v a l u e s p r o g r a m m e d i n a d d r e s s e s 0 x 7 6 t o 0 x 7 F a f t e r a f u l l r e s e t , u n l e s s D C O M P a n d / o r T C O M P d e f a u l t v a l u e s a r e s e l e c t e d b y P K C F G [ 1 : 0 ] . U p d a t e c o m m a n d s f o r t h e E E P R O M c o e f f i c i e n t s w i l l u p d a t e t h e a p p r o p r i a t e v a l u e i n t h e 0 x 4 6 t o 0 x 4 F a d d r e s s s p a c e , b u t w i l l n o t a f f e c t t h e v a l u e i n t h e 0 x 7 6 t o 0 x 7 F a d d r e s s e s .

W R T C Y C W R T C Y C i s u s e d t o t r a n s f e r d a t a f r o m t h e A R r e g i s t e r s t o C Y C T .

W R T L M D W R T L M D i s u s e d t o t r a n s f e r d a t a f r o m t h e A R r e g i s t e r s t o L M D .

U P D C U P D C i s u s e d t o s i m u l t a n e o u s l y u p d a t e t h e I L M D v a l u e ( D C ) f r o m t h e A R L r e g i s t e r a n d t o u p d a t e t h e E D V F v a l u e f r o m t h e A R H r e g i s t e r .

U P E D V 1 U P E D V 1 i s u s e d t o s i m u l t a n e o u s l y u p d a t e t h e E D V 1 v a l u e f r o m t h e A R L r e g i s t e r a n d t o u p d a t e t h e I S L C / E D V T v a l u e f r o m t h e A R H r e g i s t e r .

U P D M F U P D M F i s u s e d t o s i m u l t a n e o u s l y u p d a t e t h e D M F S D v a l u e f r o m t h e A R L r e g i s t e r a n d t o u p d a t e t h e T A P E R v a l u e f r o m t h e A R H r e g i s t e r .

U P C F G U P C F G i s u s e d t o s i m u l t a n e o u s l y u p d a t e t h e P K C F G v a l u e f r o m t h e A R L r e g i s t e r a n d t o u p d a t e t h e G A F / D E D V v a l u e f r o m t h e A R H r e g i s t e r .

U P C O M P U P C O M P i s u s e d t o s i m u l t a n e o u s l y u p d a t e t h e D C O M P v a l u e f r o m t h e A R L r e g i s t e r a n d t o u p d a t e t h e T C O M P v a l u e f r o m t h e A R H r e g i s t e r .

T h e h o s t c a n w r i t e t h e c u r r e n t i n u n i t s o f 3 . 5 7 V p e r b i t t o t h i s r e g i s t e r f o r p r e d i c t i v e c a l c u l a t i o n t i m e - t o - e m p t y . T h e p a r t u s e s t h i s v a l u e t o p r e d i c t t h e t i m e - t o - e m p t y a t a n y d e s i r e d c u r r e n t ; i t d o e s n o t a f f e c t t h e t i m e - t o - e m p t y c a l c u l a t i o n b a s e d o n t h e a c t u a l c u r r e n t . T h e v a l u e i n A R i s a l w a y s a s s u m e d t o b e a d i s c h a r g e c u r r e n t .

T h i s r e g i s t e r i s a l s o u s e d d u r i n g p a c k m a n u f a c t u r i n g t o i n p u t a n o m i n a l a v a i l a b l e - c h a r g e v a l u e t o s e t N A C t o t h e a p p r o x i m a t e i n i t i a l p a c k c a p a c i t y v a l u e , a n d t o u p d a t e o t h e r v a l u e s a s d e s c r i b e d i n t h e C T R L r e g i s t e r d e s c r i p t i

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