如何對(duì)淺放電應(yīng)用中磷酸鐵鋰 (LiFePO4) 電池使用的TI 阻抗跟蹤電池電量計(jì)進(jìn)行微調(diào)

實(shí)例 2 數(shù)據(jù)閃存參數(shù)修改

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

10 μV/5 mΩ = 2-mA 補(bǔ)償電流。

1100 mAh × 1% = 11 mAh。

11 mAh/2-mA 補(bǔ)償電流= 5.5 小時(shí)。

這種情況下，需要放寬容量誤差百分比，以增加 Qmax 超時(shí)。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(huì)增加 Qmax 不合格時(shí)間到：

33 mAh/2-mA 容量誤差=16.5 小時(shí)。

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(guò)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(jì)評(píng)估軟件中典型的數(shù)據(jù)閃存參數(shù)，必須對(duì)其進(jìn)行修改以實(shí)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(guò)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(jì)設(shè)定的化學(xué) ID 編碼，對(duì)規(guī)定電池容量即“設(shè)計(jì)容量”和估計(jì) DOD 的容量變化進(jìn)行開始和結(jié)束點(diǎn)檢查。

2、 計(jì)算 Qmax 時(shí)，寬范圍溫度變化會(huì)引起誤差。在高或低溫下正常工作的系統(tǒng)中，對(duì)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(shí)例 1 和 2 所述數(shù)據(jù)閃存參數(shù)改變以后，實(shí)現(xiàn)一次 Qmax 更新的一種實(shí)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(shí)應(yīng)該開始一次 Qmax 更新。設(shè)計(jì)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(shí)例中，為了進(jìn)入該有效測(cè)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(shí)間”以前必須開始另一個(gè)放電或者充電周期。如果 6 小時(shí) 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(cè)量。

3、下一步是對(duì)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(cè)量以前應(yīng)該再休息 6 小時(shí) 10 分鐘。之后，Qmax 值被更新。如果充電進(jìn)行了約 2 小時(shí)，則超時(shí)期間至少需要 8 小時(shí)。由實(shí)例 2 中 16.5 小時(shí)超時(shí)期間的計(jì)算，我們知道時(shí)間綽綽有余，額外多出 8.5 小時(shí)的緩沖時(shí)間。

4、電量計(jì)處在開啟模式下時(shí)向電量計(jì)發(fā)布一條 ResetCommand (0x41)，可以重置 OCV 計(jì)時(shí)器。

表 3 顯示了使用舉例電池組配置時(shí)如描述的那樣循環(huán)操作電池所得到的結(jié)果。

表 3 全周期和淺充電 Qmax 更新的結(jié)果

1從耗盡充電到充滿

結(jié)論

TI 的阻抗跟蹤技術(shù)是一種非常精確的算法，用于通過(guò)電池使用時(shí)間來(lái)確定電池SOC。在一些磷酸鐵鋰電池應(yīng)用中，利用一段時(shí)間的閑置來(lái)對(duì)電池進(jìn)行完全放電是不可能的，因此研究一種 Qmax 更新的淺放電方法是必要的。本文介紹了實(shí)現(xiàn)一次淺放電 Qmax 更新需要考慮的因素和數(shù)據(jù)閃存編程配置。對(duì)這些參數(shù)的修改，必須由 TI 應(yīng)用人員根據(jù)系統(tǒng)配置和要求批準(zhǔn)之后才能進(jìn)行。