记录下这两周的状态

最近一直没有写主要是因为这周比较重要,因为有机械实训,一直在准备实训,同时也要学plc什么的,期间还去了趟国展中心区看了下全国职业技能大赛,总之很多事情,一回来有空闲时间了基本就晚上12点到1点左右了,转天还有早八,就匆匆睡觉了,不过我也不是一点没查资料,抽空把bq40z80的测试板焊完了,测试正常,可以正常联机,教育邮箱也搞定了,可以直接区TI下载官方软件了,还有好多资料也可以下载了。

ok,这就是小小记录一下差不多这两周都干了啥,废话少说直接进入正题

资料的参考链接

TI电量计应用指导

原同学的bq4050从上电到PF

如果ti的链接打不开可以在我这下载文件:TI电量计应用指导

电量计简述

所谓电量计,顾名思义就是个计算电量的东西,专门算电池电量

两种电池包结构,图a是分立保护元件的结构,图b是集成保护的结构。我准备学习的BQ40Z80就是第二种集成保护。

电量计计算电量的几种方法

电压查表法:最简单的电量计量算法是电压查表法,利用电池开路电压 OCV 与电量一一对应的
原理,只需要采集电池电压,根据预存 OCV 表来查找对应的电量 SOC。这种方法比较容易实现,常见于对电量精度没有要求、只用几段 LED 粗略指示电量区间等场合。电压查表法的优点是在电池静置无电流、电压充分稳定时比较准确,无需完全放电即可知道当前的容量。缺点是有电流时精度差,尤其是负载波动时可能导致电池容量指示上下跳动。由于电池内阻,有电流时电池两端电压已经不能跟SOC 一一对应;此外,电池有瞬态效应,加载瞬间电池电压非线性变化,移除负载时电池电压非线性恢复,并且放电深度不同其恢复时间不同,电压充分稳定需要很长时间。

库仑计数法:库仑计数法的概念与流量计相似,把电池当作一个容器,计数充进电池的电荷量和从电池放出的电荷量,来计算电池内的剩余电荷量。库仑是电荷量的单位,1 库仑=1 安培/秒,所以可以通过对电池电流积分来计算电量。库仑计数法的优点是不受电压测量失真(比如电池内阻导致电压失真、瞬态效应导致电压失真、放电曲线平坦区细小电压变化导致电量较大误差)影响;在电池有电流时仍可准确测量。缺点是需要完全充满完全放空来更新总容量,否则有误差累积;只能测量电池进出的电流,无法测量电池自放电电流,因而无法排除自放电的影响。

CEDV 算法:CEDV(Compensated End of Discharge Voltage)算法是对库仑计数法的改进。库仑计数法需要完全满充满放来更新总容量,但困难在于很多用电池的系统不会把电池放空,毕竟电池电压太低会导致系统关机,要留有关机裕量。因此要在放空之前提前更新容量。考虑到电池放电平坦区的误差影响,不能提前太早,一般选择在平坦区之后约 7%时更新。常用的三个 EDV 点有 EDV2 对应 7%的电压、EDV1 对应 3%的电压、EDV0 对应 0%的电压。在不同的放电电流、不同的放电温度下三个 EDV点对应的电压是会变化的,因此 TI 的 CEDV 算法就会对 EDV 对应的电压进行补偿,根据负载和温度等对 7%的电压进行修正,从而在准确的 7%点更新容量。在本书第三部分详细介绍 CEDV 算法的原理。BQ4050 和 BQ34110 是常用的 CEDV 算法电量计。

Impedance Track™阻抗跟踪算法:TI的专利技术,Impedance Track™阻抗跟踪算法在基于锂电池电化学特性、动态学习跟踪电池阻抗、结合负载变化来预测计算电量,发挥电压法和库仑计数法的优点,克服电压法和库仑计数法的缺点。BQ40Z50-R2, BQ28Z610, BQ27Z561, BQ27546, BQ27542-G1 等都是常用的阻抗跟踪算法电量计。

DVC 算法:DVC (Dynamic Voltage Correlation)算法是在阻抗跟踪算法基础上,不用电流采样电阻、电流采样网络和 ADC,通过电池电压变化和阻抗模型来推算电流,然后像阻抗跟踪算法那样计算电量。这种方法的整体方案外围电路非常简洁。BQ27621-G1是采用 DVC 算法的电量计。

以上文字摘抄自《TI电量计应用指导》P8-10,1.2 电量计能做什么

一些简称约定

RC或RM(Remaining Capacity):预测电池剩余容量,单位一般为mAh或mWh。

FCC(Full Charge Capapcity):电池满充容量,单位一般为mAh或mWh。

SOC(State of Charge):电池剩余容量百分比,以百分号表示“%”。

CEDV(Compensated End of Discharge Voltage):补偿的放电末期电压。指通过算法将带载工况的EDV数据补偿为标准状态的EDV数据,从而确定对应的电量。

SOH(State Of Health):电池健康度。一般用百分比表示,指FCC与设计容量之比,用于指示电池的损耗情况。

PF(Permanent Failure):永久失效。指电池遇到极端故障状况,有可能造成电池不可恢复的损伤时,通过熔断化学熔丝使得电池无法被再次使用,以保证安全的一种方法。

DF(Data Flash):数据闪存。指电量计内部用于存储配置及小部分日志信息的组件。

均衡:指多串电池组由于某些原因导致各串电池之间电压差过大时,芯片通过消耗或转移高电压电芯能量的方式使各个电芯之间重新达到电压相近的状态的功能。

本段大部分来自原同学的文章,不过我这里以BQ40Z80的使用为主,不会涉及BQ4050内容,可能会有交叉。