聲明：本章圖片均截取自《TI電量計(jì)應(yīng)用指導(dǎo)》，內(nèi)容為小編學(xué)習(xí)后總結(jié)所得，希望對(duì)初學(xué)電池、電量計(jì)相關(guān)知識(shí)的同學(xué)有所幫助。文末附下載鏈接，僅供學(xué)習(xí)參考。

01 基礎(chǔ)定義

在了解電量計(jì)算法之前，我們需要先了解一些電池、電量計(jì)領(lǐng)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(dāng)前時(shí)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(bào)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(biāo)準(zhǔn)是電池電壓降到系統(tǒng)關(guān)機(jī)電壓。

RSOC=RM/SOC*100%

RSOC, RM, FCC 都是由系統(tǒng)定義的相對(duì)的概念， 100%和 0%都是相對(duì)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(xué)容量，跟 OCV 對(duì)應(yīng)，與負(fù)載無關(guān)，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(duì)最大化學(xué)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(gè)介于0和1之間的數(shù)值，DOD和SOC的關(guān)系為：

DOD+SOC＝1

02 阻抗跟蹤算法

1）計(jì)算Qmax：

電池化學(xué) ID 包含了 OCV 與 DOD 的對(duì)應(yīng)關(guān)系 DOD(OCV, T)，當(dāng)電池處于 Relax Mode (靜置)時(shí)，電量計(jì)監(jiān)測(cè)電池開路電壓 OCV 即可確定DOD，DOD = f（OCV, T）。

當(dāng)進(jìn)入 Relax Mode 10 分鐘后電量計(jì)讀取電池OCV，查表 DOD(OCV, T)確定 DOD0。然后每隔 100 秒讀一次 OCV，計(jì)算DOD。

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

Qmax = PassedCharge / (DOD2-DOD1)

2）計(jì)算阻抗：

第一次計(jì)算阻抗是在放電持續(xù)開始 500s 后進(jìn)行。

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

每當(dāng) DOD 經(jīng)過這些格點(diǎn)時(shí)， RAM 里的阻抗 R(DOD, T) 就會(huì)按公式(6)經(jīng)過歸一化處理，存儲(chǔ)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(jì)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(dāng)前充電或放電的累積容量，從庫(kù)侖計(jì)直接獲得。每次 DOD0 更新時(shí) PassedCharge 會(huì)清零。

RM 是對(duì)未來容量的預(yù)估：RM = (DODfinal - DODpresent) * Qmax

DODpresent = DOD0 + PassedCharge / Qmax

DODfinal：如下流程圖所示。這個(gè)既定負(fù)載I通過系統(tǒng)平均功耗確定

03 CEDV算法：

以庫(kù)侖計(jì)數(shù)法約定用上一次放電放到截止電壓時(shí)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(shí)重新計(jì)算累積放出的電量來更新 FCC；

CEDV 算法電量計(jì)需要做高溫、常溫、低溫下分別做重載、輕載等 6 組放電數(shù)據(jù)來計(jì)算 CEDV 參數(shù)。

審核編輯：湯梓紅