ZHCADX8 March   2024 MSPM0G1505 , MSPM0G1506 , MSPM0G1507 , MSPM0L1303 , MSPM0L1304 , MSPM0L1304-Q1 , MSPM0L1305 , MSPM0L1305-Q1 , MSPM0L1306 , MSPM0L1306-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1引言
  5. 2算法介绍
    1. 2.1 电池基础知识简介
    2. 2.2 不同的 SOC 和使用的公式
      1. 2.2.1 NomAbsSoc 计算
        1. 2.2.1.1 具有 OCV 校准功能的库仑计
        2. 2.2.1.2 电池模型滤波器
      2. 2.2.2 CusRltSoc 计算
      3. 2.2.3 SmoothRltSoc 计算
    3. 2.3 算法概述
      1. 2.3.1 电压监测计简介
      2. 2.3.2 电流监测计简介
      3. 2.3.3 容量学习简介
      4. 2.3.4 混合简介
  6. 3测量仪表 GUI 简介
    1. 3.1 MCU COM 工具
    2. 3.2 SM COM 工具
    3. 3.3 数据分析工具
  7. 4MSPM0 测量仪表评估步骤
    1. 4.1 第 1 步:硬件准备
    2. 4.2 第 2 步:获取电池模型
      1. 4.2.1 电池测试模式
      2. 4.2.2 电池模型生成
    3. 4.3 第 3 步:输入自定义配置
    4. 4.4 第 4 步:评估
      1. 4.4.1 检测数据输入模式
      2. 4.4.2 通信数据输入模式
  8. 5MSPM0 测量仪表解决方案
    1. 5.1 MSPM0L1306 + 1 节 LiCO2 电池
      1. 5.1.1 硬件设置介绍
      2. 5.1.2 软件和评估简介
      3. 5.1.3 电池测试用例
        1. 5.1.3.1 性能测试
        2. 5.1.3.2 电流消耗测试
    2. 5.2 MSPM0G3507 + BQ76952 + 4 节 LiFePO4 电池
      1. 5.2.1 硬件设置介绍
      2. 5.2.2 软件和评估简介
      3. 5.2.3 电池测试用例
        1. 5.2.3.1 性能测试 1(脉冲放电)
        2. 5.2.3.2 性能测试 2(负载变化)
  9. 6参考资料

电池基础知识简介

测量仪表算法主要用于告诉用户电池的工作状况,并在输出最大容量和延长电池寿命之间达到平衡。此处显示了这两种条件下的基本控制策略和电池性能。

图 2-1 展示了单节 LiCO2 电池的电池放电模式以及我们要介绍的相关概念。红线表示开路电压 (OCV),即在没有电流流动且电极电势处于平衡状态时正电极 (PE) 和负电极 (NE) 之间的电势差。在将电池静置 1-2 小时后,通常可以将 OCV 视为等于电池电压。蓝线表示运行时电芯电压 (Vcell)。由于电池具有内部电阻,因此在恒定负载下可看到 OCV 和 Vcell 之间会出现压降。

对于 LiCO2 电池,由于化学限制,需要设置完全充电电压阈值(例如 4.2V)和放电终止电压阈值(例如 3V),以避免对电池造成不可逆转的损坏。这意味着,对于不同的放电电流,您可以从电池中获得不同的容量。此外,因为当温度升高时 Rcell 会降低,输出容量也受到温度的影响。在这个测量仪表解决方案中,不可更改的容量称为 NomFullCap,它表示电极结构中的可移动锂离子,其数量不会随电芯使用温度或 C 率的变化而变化。可变容量称为 CusFullCap,这表示最终用户的可用容量,并且受电池运行条件和阈值设置的影响。

GUID-493F209A-F1A2-4D7B-BEE1-E947C2E3F4B7-low.png图 2-1 电池放电模式

图 2-2 展示了正常单节电池的电池充电模式。对于充电情况,可以简化为恒流 (CC) 窗口和恒压 (CV) 窗口。在充电结束时,如果充电电压是恒定的,电流将以指数级减少。如果电流变为 0,则获得 NomFullCap。但是,为了避免长时间等待,实际上设置了终止充电电流,例如 1/20 容量 (1/20C),与 NomFullCap 相比,这会使 CusFullCap 略有减少。

GUID-6E873CF4-AD21-4CAC-960C-4727BEE235D8-low.png图 2-2 电池充电模式

总之,NomFullCap 是从一个 OCV 到另一个 OCV 之间测得的,CusFullCap 是从一个 Vcell 到另一个 Vcell 之间测得的,因此 NomFullCap 始终大于 CusFullCap。

在这个测量仪表算法中,NomFullCap 范围基于 SOC-OCV 表 (CircuitParamsTable) 中每个保存的 OCV 范围。对于 CusFullCap 范围,它基于 MaxFullChgVoltThd 和 EmptyDhgVoltThd 设置,并且在自学后也会发生变化。为了留出一些裕度,建议将 NomFullCap 的 OCV 范围设置为略大于 CusFullCap 的电压范围。