ZHCACU4 july   2023 MSPM0L1306

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1引言
  5. 2测量仪表硬件简介
  6. 3测量仪表软件简介
    1. 3.1 测量仪表算法简介
    2. 3.2 测量仪表 GUI 简介
  7. 4MSPM0 测量仪表评估步骤
    1. 4.1 第 1 步:硬件准备
    2. 4.2 步骤 2 :获取电池模型
    3. 4.3 步骤 3 :输入自定义配置
    4. 4.4 步骤 4 :评估
      1. 4.4.1 检测数据输入模式
      2. 4.4.2 闪存数据输入模式
      3. 4.4.3 通信数据输入模式
  8. 5MSPM0 测量仪表解决方案测试结果
    1. 5.1 性能测试
    2. 5.2 电流消耗测试

步骤 2 :获取电池模型

电池模型来自脉冲放电测试用例。为工程获取电池模型始终是不错的选择。然而,对于实际应用中具有低放电电流的 MSPM0 L1 测量仪表,您实际上并不需要进行测试。您可以重复使用代码中的默认模型,也可以从网络上获取与电池化学成分相关的模型。对于更高级别的 MSPM0 测量仪表解决方案,由于精度取决于电池模型,强烈建议获取专用电池模型。

对于测试机,您可以使用能为电池充电和放电并能记录测试数据的任何机器。与提供的 GUI 配对的测试机是 Keithley 2602A 源表,它通过 USB 转 RS232 导线进行控制,与 NI_VISA 配对使用。

要获得更精确的模型,您需要以低电流对电池放电,例如以 0.1C 持续 20 分钟。每个脉冲后的休息时间应为 1-2 小时,然后您可以将 VCell 作为 OCV。最后,使用此设置,您将获得大约 30 点。

表 4-1 展示了建议的测试模式。

表 4-1 电池测试模式
参数 注释
启动电压 (OCV) 4.3V~4.4V 确保启动电压不低于应用的最大充电电压
终止电压 (OCV) 2.5V~3.0V 确保休息电压 (OCV) 不高于应用的最小放电电压
放电电流 0.05°C ~ 0.1°C 低电流意味着点更多
放电时间 20 分钟 低放电时间意味着点更多
休息时间 1-2 小时 越长越好

图 4-1 展示了一个电池模型示例测试用例。它将电池充满电 (4350mV),休息 1 小时后,电压降至 4322mV。然后,它会进行脉冲放电并休息,以获取不同 SoC 下的 OCV。此测试以 2450mV 终止。休息 1 小时后,电压升至 2864mV。因此,SoC-OCV 表的 OCV 范围为 2864mV 至 4322mV。在 OCV 和电池电压之差下,启动电压为 4322mV,终止电压为 2864mV。

GUID-05B32764-33CF-4B7D-BB37-7F532CB4BF8C-low.png图 4-1 脉冲放电测试用例

建议的设置如下所示。MCU COM 工具用于获取电池运行数据。SM COM 工具用于控制源表来生成电池脉冲充电,并收集电压和电流数据,以便稍后生成电池参数。

注意以四线模式连接源表,这样可以减少线路电阻引起的电压检测误差。在实际应用板下测试电池,因为应用板也会影响电池参数,尤其是电池电阻。

GUID-6A0A7140-E0E3-4C56-8416-254DCE60005D-low.png图 4-2 获取电池模型的硬件结构

请记住根据您的应用更改 python 源代码中的参数,例如放电电流、终止电压等。获得电池运行数据后,您可以使用“Battery circuit parameter file generation”在 Excel 和文本中获取电池电路文件,如图 4-3 所示。输入文件可以是 SMData 和 MCUData。

GUID-A511276E-B6A4-4F70-AE03-15D4097CA6E9-low.png图 4-3 电池电路表生成

将生成的文本表复制到 Gauge_UserConfig.c 中,将表长度复制到 Gauge_UserConfig.h 中。然后您可以完成电池电路表输入。电容系数等于 dSoc(%)/dOcv(mV)*Qmax(As) 或 dSoc(%)/dOcv(V)*3.6*Qmax(mAh)。对于其他参数生成方法,请查看 python 源代码。

GUID-0C01F34D-0116-4B45-A457-D19BD91B3680-low.png图 4-4 电池电路表输入

注意:对于 MSPM0 L1 测量仪表,它会计算静态 SoC,这不会考虑剩余 SoC 或电池老化。这意味着,您需要通过将 SOC-OCV 表的最小 OCV 设置为高于应用的最小放电电压来添加一些缓冲。表 4-2 展示了不同放电条件下建议的最小 OCV 的示例。

表 4-2 MSPM0 L1 测量仪表 SOC-OCV 范围
<0.01°C 时的电流 <0.1°C 时的电流 <0.5°C 时的电流
表最大 OCV 4.2V 4.2V 4.2V
表最小 OCV 3V 3.2V 3.4V
应用的最大充电电压 4.2V 4.2V 4.2V
应用的最小放电电压 2.8V 2.8V 2.8V

对于高级 MSPM0 测量仪表解决方案,考虑到剩余 SoC 或电池老化,最好使电路表大于应用的电压范围,以保留一些缓冲。表 4-3 展示了不同放电条件的示例。

表 4-3 MSPM0 L2 测量仪表 SOC-OCV 范围
<0.01°C 时的电流 <0.1°C 时的电流 <0.5°C 时的电流
表最大 OCV 4.3V 4.3V 4.3V
表最小 OCV 2.6V 2.6V 2.6V
应用的最大充电电压 4.2V 4.2V 4.2V
应用的最小放电电压 2.8V 2.8V 2.8V