ZHCAFD9A May   2025  – July 2025 BQ41Z50 , BQ41Z90

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2电池电量监测算法背景
  6. 3电池建模
  7. 4电池充电状态估算和剩余电量预测
  8. 5在对电池对动态负载电流的响应建模时的挑战
  9. 6处理电池动力学的方法
    1. 6.1 监测动态负载精度的好处
    2. 6.2 算法性能
  10. 7总结
  11. 8参考资料
  12. 9修订历史记录

算法性能

Dynamic Z-Track 算法可改善动态负载应用的电阻估算和剩余容量预测。量化剩余容量改善的比较算法是补偿式放电终止电压 (CEDV) 电量监测计算法。此算法使用新电池估算的 IR 压降补偿来预测电池端子电压达到放电结束时的位置。Dynamic Z-Track 算法能够准确跟踪电阻,并保持在小误差容差范围内。对于老化的电池,在接近电池放电结束时电阻可能会增加 50% 以上,而 CEDV 电量监测计会低估负载电流引起的压降。

 剩余容量估算比较:Dynamic Z-Track™ 对比无电阻更新、1C 负载图 6-1 剩余容量估算比较:Dynamic Z-Track™ 对比无电阻更新、1C 负载

电量监测算法对剩余容量预测的影响如 图 6-1 所示。Dynamic Z-Track 算法能够在电池老化时准确跟踪电阻,并具有较小的误差容差。CEDV 算法显著低估老化电池的电阻。对于 图 6-1 中所示的 1C 负载,Dynamic Z-Track 算法可准确预测当电池电压达到最小 3V 阈值时的 SOC。CEDV 算法不能准确预测电压达到 3V 时的 SOC。与 Dynamic Z-Track 相比,该算法将电池剩余容量的估算值高估 10%。在较高的负载电流下,IR 压降更更大,因此 CEDV 中的剩余容量误差更大。对于所示的测试用例,1.75C 平均负载电流的高估误差为 60%,如 图 6-2 所示。

 剩余容量估算比较:Dynamic Z-Track™ 对比无电阻更新、1.75C 负载图 6-2 剩余容量估算比较:Dynamic Z-Track™ 对比无电阻更新、1.75C 负载

SOC 精度的预期提高取决于电池老化时的电池行为,以及放电期间负载电流的细节。对于某些负载电流,有频繁并且较长的稳定负载电流间隔,因此基于 Impedance-Track 的电量监测计算法可以实现与 Dynamic Z-Track 相似的性能。电池使用寿命长,其电阻增加缓慢。在电池老化到足以使电阻显著增加之前,Dynamic Z-Track 和固定电阻之间剩余容量的估算间隙很小。

图 6-2 中的示例相比,电阻快速增加的电池在动态负载下 SOC 估计中的误差更大。