七 CEDV参数的确定 | bq4050从上电到PF
bq4050依赖CEDV算法来确定电池放电到某一特定百分比的时刻,以此纠正库仑计数器的累计误差。CEDV模型需要一些参数来计算电池的状态。
TI提供了GPCCEDV工具以帮助我们获取某一种电池适用的CEDV参数。这个工具是在线的,只需要登录你的TI账户,并上传数据文件,稍后TI将会把计算结果和报告发回到你的邮箱。
在开始收集数据之前,我们需要做一些设置:
进入DF设置,打开“Gas Gauging”分类:
然后将“State-Learned Full Charge Capacity”设置为你的电池标称容量:
然后打开bqStudio的GPC Cycle面板:
这里插入一段,先讲述一下CEDV测试循环。
CEDV测试循环由3个部分组成:
- 循环前的放电
- 充电
- 放电
循环前的放电目的在于放空电池,以确保充电时电池是从完全用尽的状态开始充电,这样才能获得准确的充入容量。这段时间需要将电池放置在室温下,并且以不超过0.5C的速率放电直到放电终止电压。
充电过程按照电池手册所标示的标准充电操作进行,将电池放置在室温(20-30℃)下,避免电池过热。
放电时请将电池放入目标测试温度环境下,如果不是室温组,则等待电池充分达到热平衡后再开始放电。请留意电池在大电流放电状态下的温度,如果有必要,请设置一个更高的过热保护数值以避免测试被中断。切记密切关注电池的温度,避免使电池进入危险的温度范围。
根据GPCCEDV的指南,测试时有以下要点:
- 放电过程需要从完全充满放电到电压达到电池手册所标示的终止电压。
- 确保将过热保护的阈值设置到测试过程中电池可能出现的最高温度以上,避免测试被中断。
- 测试中使用的较低的那个放电速率应当是应用场景中典型的放电速率。而较高的那个放电速率应当是应用场景中出现的较高的平均放电速率。注意,较高的那个放电速率不应该是峰值放电速率,而应当是应用场景中实际可能出现的最大平均放电速率。
- 放电过程不必是恒流的,可以是你应用场景中任何典型的放电方法,比如恒定功率放电。放电前后出现0电流的记录是可以的。
- 每个放电记录日志不应超过2MB。
- 测试开始前应当完全充满电池。
- 两种放电速率的测试需要分别在三个温度条件下进行,常见的测试温度是5°C、30°C、50°C。需要注意的是,高速率放电过程中,电池自身会发热,所以如果电池手册中所标示的最高放电温度为70°C,你可以在放电前将电池置于50°C环境下。请参照下文关于温度的特别说明。
- 如果在两次测试之间是不同的温度组(比如上一组是低温组低速率,下一组是室温组高速率),那么应当将电池在目标测试温度环境中至少放置2小时以确保电池内外达到热平衡。
关于温度的特别说明:
- 低温组选择的测试温度通常是0°C或5°C。但一般实际上选择的是应用场景中放电开始前电池的最低温度。因此可以预见到,电池放电时会自加热,这是数据收集的一部分,不要刻意降温。
- 常温组选择的测试温度通常是25°C或30°C。但通常选择高温组和低温组之间的中间值作为测试温度。电池温度准确的位于两个温度平均值上并不是很重要,只需要确保温度处于大约这一中间区域即可。
- 高温组选择的测试温度通常是40°C或50°C。但一般实际上选择的是应用场景中放电开始前电池的最高温度。
鉴于大部分人不具备自动测试循环的设备条件,我们使用手动模式,选择Manual Mode,点击Continue。
设置合适的文件保存目录和文件前缀。
这里“Pre-Cycle Discharge End Point”的选择有误,应设置为“Voltage(mv)”,后面数值填入“单节放电终止电压乘以节数”的毫伏数值。如:单节放电到3.0V停止,电池组3串,则设置为9000。
前两个Relax时间可以设置为60-120分钟之间,如果时间充足强烈建议设置为120分钟以获得最精确的数据。
建议的设置(从左到右):Voltage;单节放电终止电压乘以节数”的毫伏数值;120;Taper Current;电池充电电流的0.01倍(单位为毫安);120;Voltage;单节放电终止电压乘以节数”的毫伏数值;120
点击下方六组测试组合中你要开始的一组前面的Start,启动这一组测试。
测试组合前面的英文我暂且假设你看得懂,要是这都看不懂还是别玩电子了,回去先学英语吧,这可是小学级别的(逃
先是预放电:
然后静置。这个时候不要给电池执行任何充放电。
然后将电池充满。
充满后应当显示,此时断开充电器:(注意,如果选择了Taper Current选项,请看上方“Cycle State”中的提示,出现“Remove charger”字样时断开充电器。)
如果没有,检查你的FC标志位相关设置。
然后继续静置。
然后放电。如果你忘记了注意事项,翻到上面再看看。
然后静置。
显示这个界面后,这一个测试组合就完成了。
完成全部6组测试组合后,设置的文件保存目录下会有6个log文件按照组合名命名。
在bqStudio界面上点击GPCPackager。
GPCPackager界面如下:
按照你的设置保存目录,选择6个对应的log文件。
在“Configuration”栏填写计算参数。其中主要需要修改两处:
- Number Of Series Cells:电池串数,例如3S2P电池组请填写3
- Cell Termination Voltage in mVolts:单节电芯的放电截止电压,请填写你测试时使用的截止电压,单位为mV
填写完成后,点击“Generate Package”。
然后打开GPCCEDV计算器页面,点击“Upload zip file”。需要注意的是,这一步需要登录myTI账号才能继续操作。
点击“Browse”选择你生成的GPCPackage压缩包。
然后提交后出现如图界面。
登入你注册myTI所使用的邮箱,等待约5分钟即可收到GPC发来的计算结果。
计算结果在附件压缩包中如图位置:
将数据对应填入DF设置中的Gas Gauging分类中对应位置,写入数据并执行RESET即可生效。