TI電量計算法流程學習筆記

聲明：本章圖片均截取自《TI電量計應用指導》，內容為小編學習后總結所得，希望對初學電池、電量計相關知識的同學有所幫助。文末附下載鏈接，僅供學習參考。

01 基礎定義

在了解電量計算法之前，我們需要先了解一些電池、電量計領域常見專有名詞的縮寫定義：

1）RM（Remaining Capacity）：鋰電池的剩余容量，當前時刻到放空 RSOC = 0%的剩余電量

2）FCC（Full Charge Capacity）：滿充容量，從充滿 RSOC = 100%（底層充電截止報滿）到放空 RSOC = 0%過程中累積放出來的電量。

3）RSOC/SOC（Relative State Of Charge）：電量百分比，放空的標準是電池電壓降到系統關機電壓。

RSOC=RM/SOC*100%

RSOC, RM, FCC 都是由系統定義的相對的概念， 100%和 0%都是相對的。

4）OCV（Open Circuit Voltage）：電池開路電壓，OCV（DOD，T）

5）Qmax：是鋰電池最大化學容量，跟 OCV 對應，與負載無關，可以理解為用極小放電電流(工程上用 0.1C)最多能放出的電量。

6）DOD（Depth OfDischarge）：放電深度，是對最大化學容量 Qmax 從滿到空的刻度分布。電池在充滿的情況下其DOD為0，完全放電完畢其DOD為1。正常情況下電池的DOD是一個介于0和1之間的數值，DOD和SOC的關系為：

DOD+SOC＝1

02 阻抗跟蹤算法

1）計算Qmax：

電池化學 ID 包含了 OCV 與 DOD 的對應關系 DOD(OCV, T)，當電池處于 Relax Mode (靜置)時，電量計監測電池開路電壓 OCV 即可確定DOD，DOD = f（OCV, T）。

當進入 Relax Mode 10 分鐘后電量計讀取電池OCV，查表 DOD(OCV, T)確定 DOD0。然后每隔 100 秒讀一次 OCV，計算DOD。

當 OCV 電壓足夠穩定(dV / dt < 4 μV/s)或者靜置超過 5 小時，則此時更新得到的DOD 可以用來更新 Qmax。

Qmax = PassedCharge / (DOD2-DOD1)

2）計算阻抗：

第一次計算阻抗是在放電持續開始 500s 后進行。

阻抗表按 DOD 位置劃分 15 個格點(grid point)， 0~ 14。

每當 DOD 經過這些格點時， RAM 里的阻抗 R(DOD, T) 就會按公式(6)經過歸一化處理，存儲到data flash，更新已有的阻抗表 Ra table: Ra 0 ~ Ra 14。

R(DOD,T) = (VBAT-OCV(DOD,T)) / I

3）計算RM和FCC

FCC = Qstart + PassedCharge + RM

Qstart = (DOD0 - DODatEOC) * Qmax

(DOD0：last DOD point measured directly by the gauge)

(DODatEOC：DOD at End of Charge representing SOC = 100% for a particular system)

PassedCharge 是當前充電或放電的累積容量，從庫侖計直接獲得。每次 DOD0 更新時 PassedCharge 會清零。

RM 是對未來容量的預估：RM = (DODfinal - DODpresent) * Qmax

DODpresent = DOD0 + PassedCharge / Qmax

DODfinal：如下流程圖所示。這個既定負載I通過系統平均功耗確定

03 CEDV算法：

以庫侖計數法約定用上一次放電放到截止電壓時更新的 FCC 作為本次放電過程的 FCC，然后在本次放電到截止電壓 EDV0 時重新計算累積放出的電量來更新 FCC；

CEDV 算法電量計需要做高溫、常溫、低溫下分別做重載、輕載等 6 組放電數據來計算 CEDV 參數。

審核編輯：湯梓紅