ZHCUC43A June 2024 – April 2025
5.5 動(dòng)態(tài)負(fù)載的實(shí)現(xiàn) (IT-DZT)
本節(jié)使用 BQ41Z50 評(píng)估模塊來重點(diǎn)介紹 IT-DZT 在動(dòng)態(tài)負(fù)載下的優(yōu)勢。電池的特性如下表所示。這些參數(shù)對(duì)于配置電量監(jiān)測計(jì)（如前面幾節(jié)中所述）至關(guān)重要。
| 電芯類型 | 鋰離子 |
|---|---|
| 設(shè)計(jì)容量 | 4680mAh |
| 充電電壓 | 4430mV |
| 端子電壓 | 3000mV |
| 設(shè)計(jì)電壓 | 3860mV |
下表顯示了該實(shí)現(xiàn)方案的 Data Memory 配置。這些參數(shù)可確保準(zhǔn)確的電量監(jiān)測和 IT-DZT 功能。
| [Gas Gauging][Current Thresholds][Dsg Current Threshold] | 100mA |
| [Gas Gauging][Current Thresholds][Chg Current Threshold] | 50mA |
| [Gas Gauging][IT Cfg][Term Voltage] | 8100mV |
| [Settings][Manufacturing][Mfg Status Init] | 18 |
| [Advanced Charge Algorithm][Termination Config][Charge Term Taper Current] | 269mA |
| [Gas Gauging][Design][Design Capacity mAh] | 4680mAh |
| [Gas Gauging][Design][Design Voltage] | 11580mV |
| [Gas Gauging][Design][Design Capacity cWh] | 5419cWh |
| [Gas Gauging][Current Thresholds][Quit Current Threshold] | 10mA |
- 放電和充電電流閾值：分別設(shè)置為 100mA 和 50mA，以準(zhǔn)確確定運(yùn)行期間是放電模式還是充電模式。可根據(jù)應(yīng)用來設(shè)置這些參數(shù)。確保 DSG 和 CHG 電流閾值都大于退出電流閾值。退出電流保持為默認(rèn) 10mA。
- Term voltage：設(shè)置為 2,700mV * 3 節(jié)串聯(lián)電芯：8100mV。在電池制造商數(shù)據(jù)表中，必須將該值設(shè)置為最低電壓或端子電壓。
- Mfg Status Init：設(shè)置為 0x18。發(fā)送 GAUGE_EN 和 FET_EN 命令。
- Taper Current：根據(jù) C/20 速率和 10% 開銷，設(shè)置為 269mA。建議使用 C/20 收尾電流。但是，電量監(jiān)測計(jì)的收尾電流必須比充電器的收尾電流高 10-15%，以確保監(jiān)測計(jì)在充電器切斷充電電流之前能夠平穩(wěn)地終止充電。
- Design Capacity：根據(jù)電芯數(shù)據(jù)表設(shè)置為 4,680mAh。
- Design Voltage：設(shè)置為 3,860mV × 3 節(jié)串聯(lián)電芯 = 11,580mV。
- Design Capacity cWh：設(shè)置為 [Design Capacity]*[Design Voltage] = 4,680mAh × 11,580mV ~= 5,419cWh。
- Update Status：設(shè)置為 0x05。Qmax 已知。注： 根據(jù)下面 Update Status 值的說明，Update Status 也可以設(shè)置為 0x06，因?yàn)殡娦镜膬?nèi)部電阻可通過創(chuàng)建 chemID 來獲取。不過，該操作的目的是展示電量監(jiān)測計(jì)如何準(zhǔn)確跟蹤動(dòng)態(tài)負(fù)載下電芯的內(nèi)部阻抗。
- Update Status = 0x04 -> 電量監(jiān)測計(jì)已啟用，但未得知 Qmax 和 Ra
- Update Status = 0x05 -> 電量監(jiān)測計(jì)已啟用，已得知 Qmax
- Update Status = 0x06 -> 電量監(jiān)測計(jì)已啟用，已得知 Qmax 和電阻
- Update Status = 0x0E -> 與 0x06 相同，但已得知額外的 Qmax（字段 Qmax）。
在 [Settings][Configuration] 下，將 [Temperature Enable] 設(shè)置到右側(cè)的熱敏電阻引腳。本例中使用了 TS1 引腳，因此 [Temperature Enable] 設(shè)置為 2。BQ41Z50EVM 有 4 個(gè)熱敏電阻，必須根據(jù)實(shí)現(xiàn)方案中所用的熱敏電阻引腳進(jìn)行設(shè)置。必須禁用所有未使用的 TS 引腳。圖 5-8 顯示了啟用相應(yīng) TS 引腳時(shí)的溫度使能寄存器。
圖 5-8 溫度使能寄存器TS1 是唯一安裝在電池上并用于測量電芯溫度的熱敏電阻。禁用所有其他熱敏電阻引腳，以防止其他溫度讀數(shù)產(chǎn)生干擾。在 [Settings][Configuration][Temperature Mode] 下，將 TS1 模式位清除為 Cell Temperature 模式，并將所有其他 TSn 模式設(shè)置為 FET Temperature mode。
使用“Commands”選項(xiàng)卡，重置電量監(jiān)測計(jì)以清除 VOK 并臨時(shí)設(shè)置 RDIS。在開始一個(gè)周期之前，要確保電芯平衡，以避免放電深度 (DoD)、充電狀態(tài) (SoC) 讀數(shù)不準(zhǔn)確，甚至可能無法獲取 Qmax 更新。建議在第一個(gè)周期期間設(shè)置 RDIS，以防止電量監(jiān)測計(jì)在獲取 Qmax 更新之前更新電阻。
該實(shí)現(xiàn)方案利用 Arbin 電池測試儀，根據(jù)預(yù)定義的計(jì)劃來執(zhí)行充放電周期。此 IT-DZT 測試的自定義時(shí)間表包括充電、靜息、放電及脈沖負(fù)載，以模擬快速充電和放電序列。下面的 圖 5-9 說明了充電-靜息-放電周期。在放電例程期間，Ra 值會(huì)更新，波動(dòng)的負(fù)載有助于確定電量監(jiān)測計(jì)是否準(zhǔn)確捕獲電阻變化。通過監(jiān)測這些快速轉(zhuǎn)換，可以評(píng)估電量監(jiān)測計(jì)是否有效接收和處理了電阻更新，從而確保在任意負(fù)載條件下實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的性能。
圖 5-9 電流和電壓隨時(shí)間的變化情況