為多單元的鋰電池包設(shè)計(jì)電量測(cè)定計(jì)

雖然電量測(cè)定計(jì)及其相關(guān)的AFE提供過(guò)壓保護(hù)功能，電壓監(jiān)測(cè)的取樣特性限制了這種保護(hù)系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間。bq29412提供一種與電量測(cè)定計(jì)和AFE功能協(xié)力工作的、快速響應(yīng)、實(shí)時(shí)和獨(dú)立的過(guò)壓監(jiān)測(cè)功能。當(dāng)任何一個(gè)電池單元的電壓超過(guò)4.45V時(shí)，在電容器經(jīng)過(guò)編程設(shè)定的延遲之后，bq29412輸出一個(gè)觸發(fā)信號(hào)以熔斷熔絲。

圖4：電量測(cè)定計(jì)電路功能方框圖。

配置電量測(cè)定計(jì)

在配置Impedance Track電量測(cè)定計(jì)時(shí)，首先要確定電池單元的化學(xué)ID，并選擇相應(yīng)的固件文件。用于該設(shè)計(jì)的電池單元是松下的CGR18650C，屬于LiCoO2/石墨化碳化學(xué)性質(zhì)。根據(jù)阻抗跟蹤算法所設(shè)定的慣例，電池單元的化學(xué)性質(zhì)ID被識(shí)別為0100。從bq20z90網(wǎng)頁(yè)可以下載針對(duì)這種化學(xué)性質(zhì)的正確的固件(bq20z90_v110_ID0100_default.senc)。一旦固件被載入芯片，所有類(lèi)型的電量測(cè)定計(jì)配置都可以通過(guò)定制數(shù)據(jù)閃存來(lái)完成。一種完成定制數(shù)據(jù)閃存的傳統(tǒng)方式是利用bqEVSW*價(jià)軟件。

大量的數(shù)據(jù)閃存常數(shù)被分組為12類(lèi)，它們支配電量測(cè)定計(jì)的工作。例如，"1st Level Safety"類(lèi)保護(hù)電池，使之免于出現(xiàn)一些較為嚴(yán)重的電壓、電流和溫度條件，觸發(fā)這些保護(hù)功能僅僅要臨時(shí)關(guān)閉充電或放電功能；然后，當(dāng)這些條件消失時(shí)，電池包可以恢復(fù)。在應(yīng)用中容許的充電和放電的最大溫度為60°C，在該類(lèi)中可對(duì)最大溫度進(jìn)行配置。為了避免冗長(zhǎng)的配置，圖5列出了在每一種類(lèi)中可以被配置的大多數(shù)應(yīng)用和操作。

圖5：電池?cái)?shù)據(jù)閃存類(lèi)的配置。

可選的功能可以在具有三個(gè)配置寄存器A、B和C的配置類(lèi)中找到。注意：因?yàn)樵搼?yīng)用實(shí)例是一個(gè)可拆卸的電池包，NR位應(yīng)該為零，以關(guān)閉配置寄存器B中的“non-removable”配置功能，并且有必要在電池包連接器上實(shí)現(xiàn)一個(gè)System_Present信號(hào)。利用適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)閃存配置數(shù)據(jù)，該電池包應(yīng)該以目標(biāo)電池單元的配置而正常地工作。

在生產(chǎn)中，Impedance Track電量測(cè)定計(jì)僅僅需要一個(gè)典型的電池包被循環(huán)充電和放電，以了解阻抗和化學(xué)容量的典型數(shù)值，從而修改"Ra Table"的數(shù)據(jù)閃存分類(lèi)和在"Gas Gauging"分類(lèi)中的化學(xué)容量，然后，就可以把相同的數(shù)據(jù)閃存配置文件用于所有生產(chǎn)的電池包。