TI阻抗跟蹤電池電量計微調(diào)

　　圖 2 1-mV 電壓誤差的 SOC 關(guān)聯(lián)誤差

　　要將 Qmax 通過電荷從 37% 降低至 10%,需要修改"DOD 最大容量誤差"、"最大容量誤差"和"Qmax 濾波器",因為它們都會影響 OCV1 和 OCV2 測量之間的不合格時間。"Qmax 濾波器"是一個補償因數(shù)，其根據(jù)通過電荷來改變 Qmax.

　　設(shè)置這些參數(shù)的目的是基于測得的通過電荷獲得 1% 以下的"最大容量誤差",包括 ADC 最大補償誤差("CC 靜帶")。但是，需要對這些值進(jìn)行一些修改，以允許淺放電 Qmax 更新。

實例 1 Qmax 更新超時期間

　　要獲得 1000-mAh 電池 10-mΩ 檢測電阻器 1% 以下的累積誤差，以及硬件設(shè)置 10μV 固定值的"CC 靜帶",Qmax 更新的超時期間由下列情況決定：

　　10 μV/10 mΩ = 1-mA 補償電流。

　　1000-mAh 容量× 1% 允許誤差=10-mAh 容量誤差。

　　10-mAh 電容誤差/1-mA 補償電流=10 小時。

　　因此，從開始到結(jié)束，包括休息時間，僅有 10 小時可用于完成一次 Qmax 更新。10 小時超時以后，一旦電量計進(jìn)行其下一個正確 OCV 讀取，計時器便會重新開始。

　　實例 2 數(shù)據(jù)閃存參數(shù)修改

　　在使用帶有一個 5-mΩ 檢測電阻器的 1100-mAh 電池設(shè)計方案中，可以使用相同方法計算得到 Qmax 更新的超時期間：

　　10 μV/5 mΩ = 2-mA 補償電流。

　　1100 mAh × 1% = 11 mAh.

　　11 mAh/2-mA 補償電流= 5.5 小時。

　　這種情況下，需要放寬容量誤差百分比，以增加 Qmax 超時。將"最大容量誤差"(從 1% 的默認(rèn)值)修改為 3%,得到：

　　1.1 Ah × 3% = 33 mAh

　　其會增加 Qmax 不合格時間到：

　　33 mAh/2-mA 容量誤差=16.5 小時。

　　需要將"DOD 容量誤差"設(shè)置為 2 倍"最大容量誤差",因此可以將其改為 6%(默認(rèn)值為 2%)。

　　根據(jù)通過電荷的百分比，需要按比例減小"Qmax 濾波器"的默認(rèn)值 96:

　　"Qmax 濾波器"=96/(37%/10%) = 96/3.7 = 26

　　表 2 顯示了電量計評估軟件中典型的數(shù)據(jù)閃存參數(shù)，必須對其進(jìn)行修改以實現(xiàn)淺放電 Qmax 更新。這些特殊參數(shù)均為受保護(hù)(歸為"隱藏"類)，但可以由 TI的應(yīng)用人員解鎖。本表格所用舉例電池組為前面所述電池組，其為一種使用A123 1100-mAh 18650 LiFePO4/碳精棒電池(化學(xué) ID 為 404)的 3s1p 電池組。

　　表 2 根據(jù)系統(tǒng)使用情況可以由 TI 應(yīng)用人員修改的一些受保護(hù)數(shù)據(jù)閃存參數(shù)

　　(1、 該參數(shù)在黃金影像 (golden image) 過程期間很重要。如果使用的是標(biāo)準(zhǔn) 4.2-V 鋰離子電池，且僅將其充電至 4.1V 系統(tǒng)電平，則在電池充電至 4.2V 以后進(jìn)行首次 Qmax 更新仍然必要，目的是滿足 90%容量變化的要求。根據(jù)電量計設(shè)定的化學(xué) ID 編碼，對規(guī)定電池容量即"設(shè)計容量"和估計 DOD 的容量變化進(jìn)行開始和結(jié)束點檢查。

　　2、 計算 Qmax 時，寬范圍溫度變化會引起誤差。在高或低溫下正常工作的系統(tǒng)中，對該參數(shù)進(jìn)行修改是必要的。)

　　Qmax 更新事件

　　下列事件描述了實例 1 和 2 所述數(shù)據(jù)閃存參數(shù)改變以后，實現(xiàn)一次 Qmax 更新的一種實用方法。

　　1、電池電壓位于圖 2 所示低關(guān)聯(lián)誤差窗口內(nèi)時應(yīng)該開始一次 Qmax 更新。設(shè)計人員的自有算法可用于將電池放電/充電至這一范圍內(nèi)。

　　2、本實例中，為了進(jìn)入該有效測量范圍(化學(xué) ID 為 404)，所有電池電壓都必須大于或者等于 3309mV,且小于或者等于 3322mV.如果常規(guī)放電期間電池電壓恰好位于有效范圍以外，則在 18000 秒設(shè)定"OCV 等待時間"以前必須開始另一個放電或者充電周期。如果 6 小時 10 分鐘以后，所有電池電壓均在 3309 到 3322mV 范圍內(nèi)，則進(jìn)行了一次正確的 OCV 測量。

　　3、下一步是對電池完全放電。一旦電池充滿(即 100% SOC)，其在進(jìn)行第二次OCV 測量以前應(yīng)該再休息 6 小時 10 分鐘。之后，Qmax 值被更新。如果充電進(jìn)行了約 2 小時，則超時期間至少需要 8 小時。由實例 2 中 16.5 小時超時期間的計算，我們知道時間綽綽有余，額外多出 8.5 小時的緩沖時間。

　　4、電量計處在開啟模式下時向電量計發(fā)布一條 ResetCommand (0x41)，可以重置 OCV 計時器。