如何对浅放电应用中磷酸铁锂LiFePO4-德州仪器.PDFVIP

如何对浅放电应用中磷酸铁锂 (LiFePO ) 电池使用 4 的 TI 阻抗跟踪 TM 电池电量计进行微调 作者：Keith James Keller，德州仪器 (TI) 模拟现场应用 TI 的阻抗跟踪TM 电池电量计技术是一种功能强大的自适应算法，其会记住电池 特性随时间的变化情况。将这种算法与电池组具体的化学属性结合可以非常准确 地知道电池的充电状态 (SOC) ，从而延长电池组使用寿命。 然而，更新电池总化学容量 (Qmax) 相关信息要求具备某些条件。磷酸铁锂 (LiFePO4) 电池的极端稳定电压状态下要完成这项工作变得较为困难（请参见图 1），特别是如果无法对电池完全放电且让其休息数小时那就更加困难了。图 1 显示了典型开路电压 (OCV) 特性与钴酸锂 (LiCoO ) 和磷酸铁锂 (LiFePO ) 2 4 电池化学属性放电深度 (DOD) 的关系。本文主要讨论参考文献 1 和参考文献 2 的阻抗跟踪技术。 图 1 基于 DOD 的电池 OCV 测量 TI 建议所有磷酸铁锂电池都使用阻抗跟踪 3 (IT3) 算法。IT3 对早期阻抗跟踪 算法的改进包括： 通过更好的温度补偿实现更佳的低温性能 更多滤波，以防止出现 SOC 容量跳跃 更高的精度，用于磷酸铁锂电池的非理想 OCV 读取 保守的剩余容量估算，以及额外的负载选择配置 ZHCT118 IT3 包括在 TI 的 bq20z4x 、bq20z6x 和 bq27541-V200 电量监测计中（所列并 非全部）。 Qmax 更新的典型条件 阻抗跟踪算法将 Qmax 定义为电池的总化学容量，其以毫安小时 (mAh) 计算。 一次正确的 Qmax 更新，必须满足下列两个条件： 1、 两个 OCV 测量必须在不合格电压范围以外进行，基于 TI 确定的电池化 学身份 (ID) 编码。只能对一块闲置电池（没有进行数小时的充电或者放 电）进行 OCV 测量。 参考文献 3 列出了一些不合格电压范围，其中一些显示在表 1 中。我们 可以看到，就化学 ID 编码 100 而言，如果任何电池电压超出 3737mV 或者低于 3800mV 则不允许进行 OCV 测量。实际上，这就是 OCV 测 量获得最佳精确度的“禁用”范围。虽然本文给出了 SOC 百分比，但电 量计仅根据电压来确定不合格范围。 表 1 摘选自参考文献 3 ，其根据 Qmax 更新的化学属性列出不合格的电压范围 2 、 最小通过电荷量必须由电量计进行综合。默认情况下，其为总电池容量的 37% 。为了进行浅放电 Qmax 更新，这一通过电荷百分比可以降低至 10% 。 这种降低的代价是 SOC 精确度的损失，但在其它他无法更新 Qmax 的系 统中是容许的。 既然我们理解了浅放电 Qmax 更新的要求，那么让我们来看一个数据闪存参数的 例子，我们需