如何使用阻抗追蹤電量計

應(yīng)用Impedance TrackTM技術(shù)的電池電量計同時采用了庫倫算法和電池電壓算法進(jìn)行電量計算，可為目前市面上各種類型的蓄電池提供最精準(zhǔn)的充電指示。

我們先簡要介紹一下電池。電氣工程師通常將鋰電池視為直流（DC）電源，亦或是復(fù)合模型下帶部分內(nèi)阻的直流電源。但很多情況下，電池的復(fù)雜程度卻與復(fù)合模型相當(dāng)。在讀研究生期間，我曾經(jīng)學(xué)習(xí)過電池方面的知識，但直到進(jìn)入TI工作之前，我也是僅僅將電池視為是一種簡單的直流電模型。但是，比起直流電源供應(yīng)系統(tǒng)，電池可復(fù)雜的多?？梢哉f，電池是一個帶有復(fù)雜老化特性的復(fù)雜電化學(xué)設(shè)備。

任何一款阻抗追蹤設(shè)備的評估模塊（EVM）均可使您通過使用相關(guān)工具了解和學(xué)習(xí)電池的特性。想要了解電池特性，您將需要收集一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：一些關(guān)鍵參數(shù)如電壓、電流、電池溫度，電池在充電、放電和靜置狀態(tài)下性能隨時間推移的變化。EVM的集成式電量計包含了一個模擬前端（AFE），以每秒至少一次的頻率收集并更新測量數(shù)據(jù)。

bqStudio的Registers tab通過EV2300或EV2400的內(nèi)置集成電路（I2C）、HDQ協(xié)議和智能管理總線（SMBus）接頭從電池電量計中獲取數(shù)據(jù)，并與相對應(yīng)的產(chǎn)品EVM進(jìn)行交接。bqStudio有一個開始記錄按鈕，對于其所支持的設(shè)備，可每隔四秒鐘將從設(shè)備中獲取的測量數(shù)據(jù)（具體時間間隔可在參數(shù)菜單中進(jìn)行設(shè)置）保存至一個特定的記錄文本文檔中。有了bqStudio的記錄功能，您可以在電池的充電循環(huán)、放電循環(huán)、電池靜置或三種情況的任意組合狀態(tài)下進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集。電池電量計應(yīng)用工程師們通常將這個記錄日志稱為IVT日志。

化學(xué)類型

在開始使用阻抗電池電量計之前，您首先需要確認(rèn)電池的化學(xué)類型。bqStudio產(chǎn)品附帶的化學(xué)插件包括了一個大型數(shù)據(jù)庫，里面有名稱、數(shù)字和文本等信息。其中數(shù)字代表了電池的化學(xué)ID（chemID）。

化學(xué)ID從100到9000編號，在知道了電池的化學(xué)ID后，您就可以將該特定的化學(xué)ID編入您的集成式電量計中。這是進(jìn)行電池循環(huán)學(xué)習(xí)和生成可用于生產(chǎn)的量產(chǎn)文件（Golden file）之前的必要步驟。

循環(huán)學(xué)習(xí)

為了生成量產(chǎn)文件，您需要先獲得化學(xué)ID并完成編程步驟。阻抗追蹤電池電量計可更新剩余化學(xué)總電量及電池在放電時產(chǎn)生的阻抗。為了優(yōu)化電池電量計算精度，我強(qiáng)烈建議在開發(fā)的過程中進(jìn)行一次電池循環(huán)學(xué)習(xí)步驟，以適應(yīng)電量計的內(nèi)部參數(shù)，并可緊密追蹤電池的阻抗值和化學(xué)電容量。電池的化學(xué)容量及電阻值在TI文件中的Qmax表和Ra表列出。

量產(chǎn)文件（Golden file）

量產(chǎn)文件是阻抗電源電量計編程設(shè)計生成的最終產(chǎn)品文件。該文件包括優(yōu)化電池和優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)置。將電池電量計想象成是系統(tǒng)與電池之間的“聯(lián)姻”。此文檔有諸多特色功能，可在基于負(fù)載動態(tài)、系統(tǒng)硬件、電阻追蹤及溫度瞬變等系統(tǒng)動作的前提下提供最精準(zhǔn)的電池狀態(tài)。技術(shù)參考手冊中記錄了很多特色功能，并提供了相關(guān)的參數(shù)數(shù)據(jù)用于調(diào)節(jié)。一旦生成了量產(chǎn)文件，您就可以進(jìn)行系統(tǒng)或電池組的大批量生產(chǎn)。

只要正確設(shè)置，阻抗追蹤電池電量計可為您的設(shè)備提供最精準(zhǔn)的電量狀態(tài)（SOC）。我們擁有一個龐大的工具系統(tǒng)，可助您調(diào)整、調(diào)節(jié)電池電量計設(shè)備，使之適配您的系統(tǒng)。我的目的是希望通過本文的解釋，可以使大家在整合工具生態(tài)系統(tǒng)的各個部分時，減少在這方面的疑惑。

審核編輯：郭婷