TI电量计算法流程学习笔记

声明：本章图片均截取自《TI电量计应用指导》，内容为小编学习后总结所得，希望对初学电池、电量计相关知识的同学有所帮助。文末附下载链接，仅供学习参考。

01 基础定义

在了解电量计算法之前，我们需要先了解一些电池、电量计领域常见专有名词的缩写定义：

1）RM（Remaining Capacity）：锂电池的剩余容量，当前时刻到放空 RSOC = 0%的剩余电量

2）FCC（Full Charge Capacity）：满充容量，从充满 RSOC = 100%（底层充电截止报满）到放空 RSOC = 0%过程中累积放出来的电量。

3）RSOC/SOC（Relative State Of Charge）：电量百分比，放空的标准是电池电压降到系统关机电压。

RSOC=RM/SOC*100%

RSOC, RM, FCC 都是由系统定义的相对的概念， 100%和 0%都是相对的。

4）OCV（Open Circuit Voltage）：电池开路电压，OCV（DOD，T）

5）Qmax：是锂电池最大化学容量，跟 OCV 对应，与负载无关，可以理解为用极小放电电流(工程上用 0.1C)最多能放出的电量。

6）DOD（Depth OfDischarge）：放电深度，是对最大化学容量 Qmax 从满到空的刻度分布。电池在充满的情况下其DOD为0，完全放电完毕其DOD为1。正常情况下电池的DOD是一个介于0和1之间的数值，DOD和SOC的关系为：

DOD+SOC＝1

02 阻抗跟踪算法

1）计算Qmax：

电池化学 ID 包含了 OCV 与 DOD 的对应关系 DOD(OCV, T)，当电池处于 Relax Mode (静置)时，电量计监测电池开路电压 OCV 即可确定DOD，DOD = f（OCV, T）。

当进入 Relax Mode 10 分钟后电量计读取电池OCV，查表 DOD(OCV, T)确定 DOD0。然后每隔 100 秒读一次 OCV，计算DOD。

当 OCV 电压足够稳定(dV / dt < 4 µV/s)或者静置超过 5 小时，则此时更新得到的DOD 可以用来更新 Qmax。

Qmax = PassedCharge / (DOD2-DOD1)

2）计算阻抗：

第一次计算阻抗是在放电持续开始 500s 后进行。

阻抗表按 DOD 位置划分 15 个格点(grid point)， 0~ 14。

每当 DOD 经过这些格点时， RAM 里的阻抗 R(DOD, T) 就会按公式(6)经过归一化处理，存储到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）计算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 是当前充电或放电的累积容量，从库仑计直接获得。每次 DOD0 更新时 PassedCharge 会清零。

RM 是对未来容量的预估：RM = (DODfinal - DODpresent) * Qmax

DODpresent = DOD0 + PassedCharge / Qmax

DODfinal：如下流程图所示。这个既定负载I通过系统平均功耗确定

03 CEDV算法：

以库仑计数法约定用上一次放电放到截止电压时更新的 FCC 作为本次放电过程的 FCC，然后在本次放电到截止电压 EDV0 时重新计算累积放出的电量来更新 FCC；

CEDV 算法电量计需要做高温、常温、低温下分别做重载、轻载等 6 组放电数据来计算 CEDV 参数。

审核编辑：汤梓红