ZHCADG8 December   2023 BQ27426 , BQ27427 , BQ27Z561 , BQ27Z746 , BQ28Z610 , BQ34Z100 , BQ40Z50 , BQ40Z80

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2电压相关性
  6. 3电压 + IR 校正
  7. 4以库仑为单位计
  8. 5CEDV
  9. 6Impedance Track
  10. 7算法比较
    1. 7.1 计算 SOC 误差
      1. 7.1.1 计算真实 SOC
      2. 7.1.2 求出电压相关性和电压 + IR 校正计算出的 SOC
      3. 7.1.3 求出库仑计数计算出的 SOC
    2. 7.2 比较 SOC 误差
  11. 8总结
  12. 9参考资料

6 Impedance Track

Impedance Track 通过组合库仑计数和电压 + IR 校正等方面，极大地扩展了上述算法。Impedance Track 使用许多不同的因素来计算 SOC，包括：放电深度 (DOD)、总化学容量 (Qmax)、取决于 DOD、电流负载和温度的内部电池电阻。

首先，Impedance Track 确定电池当前处于充电、放电或弛豫状态。需要在电量监测计中设置一些参数来区分这三种不同的状态，包括：Chg Current Threshold、Dsg Current Threshold、Quit Current、Chg Relax Time 和 Dsg Relax Time。

GUID-41FFF15E-4B37-47A0-8C54-440F43B61406-low.png图 6-1 Impedance Track 模式更改示例

当电池处于弛豫状态时，电量监测计会根据 OCV 读数更新化学放电深度 (DOD0)。通过将当前的 OCV 和温度与预定义的 DOD(OCV,T) 表相关联来求出 DOD。该表特定于每个电池的每种不同化学物质，并根据化合物 ID 进行区分。当电压变化率小于 4 微伏/秒时，便会读取 OCV。如果 OCV 读数期间的电流为非零，则进行 IR 校正。

电量监测计能够更新充电或放电前后两个 DOD 读数之间的 Qmax，如图 6-2 所示。要更新 Qmax，根据电池的设计容量，电荷变化需要超过 37%。如果电量监测计进行第一次 Qmax 更新，则电荷需要至少变化 90%。库仑计数用于确定电荷变化。方程式 2 显示了如何计算 Qmax。

方程式 2. Q m a x = Δ c h a r g e S O C 1 - S O C 2
GUID-05B2C9C2-EC91-4D71-9BAA-666BD7942D13-low.png图 6-2 Qmax 测量值示例

电量监测计能够在电池放电期间更新电池的内部电阻表（Ra 表）。内部电阻的计算方法是：用 OCV(DOD,T) 表中相应 DOD 点的当前负载电压差除以测量的电流。方程式 3 显示了如何计算内部电阻。

方程式 3. I n t e r n a l R e s i s t a n c e = O C V D o D , T - P r e s e n t L o a d e d V o l t a g e M e a s u r e d C u r r e n t

该算法使用上述所有信息，根据用户编程的 Load Select 运行仿真，从而计算 SOC。仿真会根据通过的电荷每秒计算一次剩余容量 (RemCap)，并且 FCC 在某些情况下可以更新。FCC 可以在电阻网格点更新期间、弛豫期间或进入充电或放电期间更新。

Impedance Track 对先前所讨论的算法进行了许多改进。首先，与需要满电荷才能初始化 SOC 的库仑计数/CEDV 不同，Impedance Track 不需要满电荷即可初始化 SOC。自放电通常由 OCV 读数进行补偿，这使得 SOC 精度保持在高水平，即使长时间处于空闲状态也是如此。电池的内部电阻不断更新，因此对于老化的电芯，电量监测误差保持在较小水平，并且当放电速率较高时，误差不会增加。温度补偿电阻更新可在内部电池阻抗较高的较低温度下提高电量监测精度。由于 Impedance Track 不断重新运行仿真，因此在放电期间的临界点更新满电荷容量（以 mAh 和 Wh 为单位报告）。由于 Qmax 和 Ra 表始终更新，因此 SoH 也会持续更新。SOC 能够在电池的整个放电过程中针对放电速率和温度进行调整。