如何保持電池電量計(jì)量準(zhǔn)確度

由于很多因素會(huì)影響到電量計(jì)IC，預(yù)測(cè)鋰離子電池的剩余電量會(huì)很難；氣溫較低就是其中一個(gè)因素。市面上有幾種電量計(jì)量IC；這些電量計(jì)量IC有幾個(gè)特性，提供寒冷天氣下運(yùn)行時(shí)的準(zhǔn)確性能，而這正是我將在這篇博文中著重強(qiáng)調(diào)的內(nèi)容。在這篇博文中，我將討論準(zhǔn)確電量計(jì)量的某些參數(shù)，以及如何微調(diào)參數(shù)獲得最佳性能。應(yīng)用工程師、電池組工程師，甚至是系統(tǒng)級(jí)工程師，在大批量生產(chǎn)前經(jīng)常會(huì)進(jìn)行這些微調(diào)。

一個(gè)定制的電池模型

為了獲得電量計(jì)的最佳性能，你將會(huì)須要使用基于閃存的電量計(jì)，在這里，你可以完全定制電池模型。對(duì)于寒冷溫度下的性能，第一步就是始終具有一個(gè)定制的電池模型。這個(gè)過(guò)程會(huì)花費(fèi)數(shù)月，并且只能在具有可配置數(shù)據(jù)閃存的電量計(jì)上可用。

散熱模型

幾乎所有的電量計(jì)都有一個(gè)散熱模型功能，以幫助更加準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)電量。與一個(gè)電池模型相類似，散熱模型用于解決充電或放電期間的電池自發(fā)熱。簡(jiǎn)言之，散熱模型使用阻抗信息和放電電流來(lái)從功率計(jì)算中獲得溫度數(shù)據(jù)。這個(gè)特性使用數(shù)據(jù)閃存參數(shù)進(jìn)行配置，這些參數(shù)的獲得是通過(guò)在熱隔離盒子中執(zhí)行電池低溫放電而計(jì)算出來(lái)的。通過(guò)計(jì)算自發(fā)熱溫度，我們可以更加準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)電池電量，這是因?yàn)闇囟壬哂绊戨姵刈杩梗⑶覍?huì)導(dǎo)致放電期間的電量增加。

要計(jì)算散熱模型，電量計(jì)應(yīng)用團(tuán)隊(duì)將會(huì)使用一個(gè)bqStudio日志，其中包含了一個(gè)到完全放松-放電-放松循壞的充電。當(dāng)你正在收集這些數(shù)據(jù)時(shí)，放電率需要為C/5至C/3，并且必須嚴(yán)格控制熱處理室內(nèi)的環(huán)境溫度。電池應(yīng)該被連接至評(píng)估某塊 (EVM)，并且放置在一個(gè)熱密封的盒子中，以仿真終端系統(tǒng)的發(fā)熱情況。

瞬態(tài)模型

鋰離子電池經(jīng)常被建模為一個(gè)具有恒定電阻的DC源。如果電池已經(jīng)在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)放電，以飽和阻抗的話，這一點(diǎn)是沒(méi)錯(cuò)的。然而，電阻的完全飽和需要一些時(shí)間。

很多德州儀器 (TI) 電量計(jì)，諸如bq27542-G1，使用瞬態(tài)建模來(lái)實(shí)現(xiàn)更加準(zhǔn)確地提高寒冷和室溫下放電準(zhǔn)確率。一個(gè)最簡(jiǎn)單的示例就是電池何時(shí)被放電。如果你讓它休息一會(huì)兒，它仍然能夠提供幾分鐘的電量。這是因?yàn)殡姵刈杩乖谝欢螘r(shí)間過(guò)后，當(dāng)我們施加放電電流時(shí)，電池阻抗并未完全激活。在溫度較低時(shí)，電池阻抗很大。當(dāng)你施加一個(gè)電流時(shí)，電池阻抗要花費(fèi)一些時(shí)間才能飽和至最后穩(wěn)定狀態(tài)阻抗；這表示，你將會(huì)有某些剩余電量，直到IR下降強(qiáng)制OCV為系統(tǒng)關(guān)斷電壓。為了在較低溫度下更加準(zhǔn)確地估計(jì)剩余電量，這是我們必須微調(diào)的另一個(gè)參數(shù)。

散熱模型、瞬態(tài)模型和定制電池模型幫助電量計(jì)在不同溫度條件下對(duì)電荷狀態(tài)做出準(zhǔn)確性高很多的預(yù)測(cè)。查看電量計(jì)的數(shù)據(jù)閃存設(shè)置，以確保放電性能測(cè)試時(shí)，這些參數(shù)的設(shè)置是正確的。這些是你在遇到低溫性能問(wèn)題時(shí)，比如說(shuō)SOC過(guò)快地跳至零，或者不穩(wěn)定的SOC運(yùn)行方式，需要查看的最常見(jiàn)且至關(guān)重要的參數(shù)。

審核編輯：郭婷