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[参考译文] BQ34Z100-R2：读取 SOC、FCC 和可用能量时出现学习周期错误

admin
Guru**** 2445440 points
Other Parts Discussed in Thread: GPCCHEM, BQSTUDIO

请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1530373/bq34z100-r2-learning-cycle-with-wrong-reading-of-soc-fcc-available-energy

部件号：BQ34Z100-R2
主题中讨论的其他器件：GPCCHEM、 BQSTUDIO

工具/软件：

尊敬的专家：

我正在使用 BQ34Z100R2 进行电池电量监测。 电池为 24V、50Ah、1280Wh、8s2p LFP。 我现在使用的 ChemID 是 0422。 我使用了 GPCCHEM、但不起作用。 所有 GPC 报告均为 0。 我在另一个线程中发布了这个问题。

当我完成充电和 5 小时的放松后、我注意到 SOC、SOH、RemCap、 FullChgCap 和 AvailableEnergy 的读数非常错误。 对于 SOC、读数如此之快、在 30 分钟内从 0%到 100%、然后突然跳至零。 对于  FullChgCap、它永远不会出现 50Ah（设计容量为 50Ah）、这会增加到 32779mA、然后冻结。

我认为其中一个原因可能是 ChemID、但我现在无法获取 ChemID、因此我选择 0422、也是 50Ah LFP。  

我不知道如何计算 RemCap 和 FullChgCap 以及 AvailableEnergy、因此我认为也许我忽略了一些重要的设置。 我在充电阶段附加了我的.gg 和.log 文件。我在充电阶段和弛豫阶段附加了三个数字；X 轴是时间 (s)。 您可以看看是否有任何设置错误

谢谢你

家气

e2e.ti.com/.../charging3.csve2e.ti.com/.../FC.gg.csv

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    TI__Guru**** 2445440 points
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    LFP 电芯对 ChemID 中的误差更敏感、因为 OCV 曲线实际上是平坦的。

    如果在没有电流的情况下电压从 27500mV 降至 27000mV、则电池也存在一些异常情况。 您是否有漏电流在没有测量电流的情况下使电池放电？

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    TI__Guru**** 2445440 points
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    尊敬的 Dominik：

    感谢您的联系。

    我认为没有漏电流、因为电流经过校准、从电量监测计中可以看到非常精确的值。 其次、在未连接负载和充电的情况下充满电后、也使用钳位电流表进行测量。 第三、几周前、当我第一次给电池充满电时、测量仪表板根本没有连接、充满电后电压为 28.5V、过夜后、电压在没有任何连接的情况下下降至 26.9V（充电器/负载/测量仪表）。 因此、从我上面所附的图中可以看出、弛豫期间的压降对于我的电池是正常的。 顺便说一下、我的电池具有内置 MBS 和蓝牙系统。

    您认为 LFP 电池很不寻常吗？ 我想内置 BMS 和蓝牙或内部电路可能会导致该压降？  

    谢谢你

    家气

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    TI__Guru**** 2445440 points
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    我忘记提到电芯的标称值为 3.2V 25Ah、电池配置为 8s2p 以供您参考。 这是我的电池 24V 50Ah 加拿大锂电池 — 磷酸铁锂-免费送货！

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    TI__Guru**** 2445440 points
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    您好、Dominik、  

    我 使用不同的 ChemID 0489 - LFP 25Ah 重新开始另一个学习周期。 在弛豫 10 小时内、电压从 27.8V 降至 26.7V。 我可以据此获得正确的 ChemID 吗？

    充满电后 、49452mA 的 FCC、RC 跳至 0。 你有什么想法吗? 这是因为 ChemID 或参数设置错误吗？  

    我附上了充电和弛豫（10 小时弛豫）期间的电压和电流图。 和日志文件以及 gg 文件。

    e2e.ti.com/.../charging5.csve2e.ti.com/.../Beforecharging.gg.csv

    谢谢你

    家气

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    TI__Guru**** 2445440 points
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    我还有一个问题、寄存器中有一个“充电电流“、它始终保持 2500mA。 但这不是实时电流/平均电流。 我的充电器是 12A LFP 充电器、而不是 2500mA。  实时电流测量准确、读数正确。  我不知道 2500mA 值来自哪里、我找不到手动设置它的方法。 它是否表示配置中存在任何问题？ 如果是、您的更新建议是什么、哪些类型的数据需要相关？ 我的卷标是 10

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    TI__Guru**** 2445440 points
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    在本例中、JEITA 默认为高电平、因此这意味着  ChargeCurrent 是电量监测计针对特定温度为充电器建议的电流。  但为什么选择 2.5A 呢？ 实际充电电流应为 12A（来自充电器设置）。 我是否需要手动禁用 JIETA？ 充电电流单位 TX-TX+1 为%。 如果我禁用 JIETA、 如何更新 充电电流 TX-TX+1？ 默认值为： 充电电流 T1-T2 为 10%； 充电电流 T2-T3 为 50%； 充电电流 T3-T4 为 30%；  

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    I SET 电流标度为 10、然后设置所有 mA/mAh 除以 10。

    但是、我可以从仪表板读取的电流（BQstudio 中的左侧符号）是实际电流（无需除以 10）？ 从寄存器读取的电流值或容量值也是实际值？ 我提出的问题是、当我提供 12A 充电电流时、 仪表板和寄存器上显示的测量电流为 10A（不是 1A）、是正确的吗？

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    TI__Guru**** 2445440 points
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    我明白了、那么我需要将 充电电流 T2-T3 更新为 100%、为什么测量仪表使用 1 小时的充电速率来计算？ 我的充电器不是 1 小时的充电速率、它是一个适用于 50Ah 电池的 12A 充电器。 它应该是 4.166 小时的费率。 我是否还需要更新它、以及如何更新它？

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    TI__Guru**** 2445440 points
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    尊敬的 Donimik：

    感谢您的帮助,这是非常有用的。 我更新了电流标度、在充满电后、FC 设置、QMax 已更新、学习状态变为 05。 但是、Vok 仍处于设置状态。 这是因为电压不稳定（如前所述会略有下降）吗？ 休息 8 小时后、休息。 尽管这次放松持续了 12 个多小时,但沃克从未清理过。 您对此有什么想法吗？ 我附上了 gg 文件。

     e2e.ti.com/.../5074.AfterCHG.gg.csv

    谢谢你

    家气

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    ChargeCurrent 是电量监测计针对特定温度建议的充电器电流。 请参阅 TRM、  2.2.12.这不是测量的电流。 您可以在数据存储器充电电流 Tn - Tn +1 中设置这些电流。 如果 JEITA（在电池组配置 B 寄存器中被禁用）、则电量监测计会报告充电电流 T2-T3 中设置的静态值。

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    该日志文件显示电量计的内部剩余容量计数器已溢出：

    您必须确保正确执行电流缩放。 这意味着、如果您要按系数 10 缩放、10mA 实际电流会显示为 1mA 测量的电流。 您必须调整电流、否则测量仪表无法与 50Ah 电芯搭配使用。

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    您获得 2500mA 是因为您设置了：

    配置 数据 充电电流 T2-T3 50 %

    温度介于 10°C 和 45°C 之间（这是 JEITA 配置）、DesignCapacity = 5000mA

    5000mA 的 50%为 2500mA、电量监测计使用该值来计算充电电流（对于 1 小时的速率）为 2500mA。

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    您还需要更改 CC Gain 中的比例因子：

    减少 数据 CC 增益 0.51. m Ω
    减少 数据 CC Delta (CC Delta) 0.509. m Ω

    以便电量监测计测量实际 10mA 电流的 1mA 电流。

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    尊敬的 Dominik：

    我将电池充满电、直至达到 3560mV、这是我的充电电压。 我 也尝试了 ChemID 4108、但 弛豫 12 小时后、Vok 从未清零。 但静置设置意味着检测到 OCV。 你知道的原因吗?

    谢谢你

    家气

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    尊敬的 Donimik：

    充满电 (3560mV) 后、FC 设置、更新状态为 05、更新 QMax （充满电后，即使在进入弛豫之前，更新状态也从 04 变为 05）、在 静置 12 小时后、但 Vok 从未清除。 对此有何想法？

    放松放电后、VOK 被清除；但是、LEARN 状态不会变为 06。 在放电期间、我注意到设置了 RUP_DIS； 这是否意味着 CHEMID 不正确？

    FCC 和 RC 看起来仍然错误。

    这是我的日志 filee2e.ti.com/.../4108.csv

    谢谢你。

    家气

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    顺便说一下、我将在这个循环中使用 4108 ChemID

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    这取决于充电电压。 如果在电压低于 3334mV（对于 ChemID 0489）时停止充电、则在经过 48 小时之前、电量监测计不会清除 VOK。 唯一的补救措施是充电至更高的电压。

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    VOK 仅在非常特定的情况下清除（此处列出的数量太多）。 当您说 Vok 未清除时、这是在充电后还是放电后处于静置状态？ 请描述确切的流程。 此过程中的更新状态是什么？

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    尊敬的 Dominik：

    我完全充电至充电电压并放松、然后完全放电至 22V 的最小电压。 如果 QMax 未正确更新、则在充满电且 FC=1 后、记忆状态是否可能变为 05？

    谢谢你

    家气

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    Rup_DIS = 1 表示 ChemID 不兼容或无法正确学习 Qmax。

    VOK 未清除意味着电量监测计未对 QMax 更新的消耗电荷（DOD 变化）进行鉴定。 您必须确保 DOD 变化至少 0.9（并且温度在 10°C 和 40°C 之间）。 放电程度很可能不够大、充电也不够高。

    请从头开始尝试学习循环、确保在负载不超过 C/5 的情况下放电至允许的最小电压、然后以大约 C/10 的锥形电流充电至允许的最高电压。

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    尊敬的 Dominik：

    我明白你说的。 但在我的例子中、我的 Qmax 已更新、因此我认为原因是 ChemID 不正确。

    还有一个问题、我成功完成学习周期后、 需要生成 Golden File、因此需要将更新状态更改为 02、将周期计数设置为零、然后生成 Golden File、对吗？

    谢谢你

    家琪园

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    我明白、谢谢

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    尊敬的 Domink：

    学习周期成功后、我是否需要将更新状态永久更新为 02？ 我想知道是否不是 02、Qmax 和 Ra 会在我充满电时随时更新、是否正确？

    谢谢你

    家气

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    我对你上面的两个答案感到困惑。 答案在您最后一个答案之前、您说我需要在生成 Golden 文件之前将更新状态设置为 02、但您提到的最后一个答案是 02 或 06 无关紧要、甚至 06 更好、所以我可以将其保留在 06？

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    0x02 表示电量监测计已完成一个学习周期、并在接收到 IT 使能命令后准备好跟踪 QMax 和 Ra。

    0x06 表示电量监测计已完成一个学习周期、并已准备好跟踪 QMax 和 Ra。

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    明白了、感谢您的帮助！

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    如果没有 QMax 更新、学习周期无法完成。

    QMax 更新失败的主要原因是：

    *充电和放电后等待电量监测计进行 OCV 测量的时间不够长。 对于磷酸铁锂化学物质、如果充电电压不够高、情况尤其如此。

    *放电不够深。

    测量仪表需要在温度处于 10°C 和 40°C 范围内时将 DOD 变化 0.9（充电或放电）、才能对 QMax 更新进行鉴定。

    如果 ChemID 兼容、这意味着您必须充电至 ChemID 涵盖的最大电压（可能略高于制造商推荐的电压）以及非常低的 Taper 电流（例如 C/10）、然后以不超过 C/5（C/7 更好）的频率进行放电、直到获得最小电芯电压以获得 QMax 更新。 如果该操作失败、则 ChemID 不兼容。

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    正确、在学习周期结束后、“Update Status“应设置为 0x02。 在将每个电量计投入使用之前、确保为其启用 Impedance Track。 如果您无法保证这一点、那么您也可以将 Update Status 设置为 0x06、这样可以使 Impedance Track 保持启用状态。

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    电量监测计不会在每个周期更新 QMax 或 Ra。 更新状态= 2（或更好的 6，因为需要启用电量监测计）只是意味着电量监测计会对 QMax 和 Ra 应用不同的规则集、该规则集旨在限制由于实验室控制的学习周期环境中不存在的杂散测量问题而导致的误差。

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    尊敬的 Dominik：

    我成功完成了学习周期、学习状态为 06。 我检查了 SOC、FCC 和剩余容量、都正确。 但是、我发现可用电量 (CWH) 不正确。 如果您查看我随附的图片或日志文件、您会发现 可用能量 (CWH) 不正确、我将设计能量设置为 16000cWh（电能刻度=1、电池电量为 1280Wh、8s2p、电芯电压=3.2V、设计容量为 10 000mWA、电流刻度=5；因此 50 000*3.2=16000cWh）。 但是、在图中、最大可用能量为~32000cWh、看起来不同、其变化时间也不同。 您知道为什么会因为设计能量配置错误或 ChemID 错误而发生这种情况？

    谢谢  

    家气

     e2e.ti.com/.../cycle.csv

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    尊敬的 Dominik：

    我禁用了 “Pack Configuration C“的平滑处理、但完全没有变化。

    我应该重新开始学习循环吗？ 重新编程初始.srec 文件？

    谢谢你

    家气

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    尊敬的 Dominik：

    您是否知道如何计算可用能量？ 我认为它应该通过剩余容量 x 电压来计算。 在这种情况下,我怎么会得到错误的能量? 在我的例子中、可用电能寄存器设置为 32767 cWh、但不应该。 可能会 产生错误的设计能量吗？ 在我的例子中、负载选择为 1、负载模式为 0。

    谢谢你

    家气

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    这不是由于 ChemID 错误造成的。 RM 和 SOC 图显示 ChemID 正常。 我无法根据这些图来说明为什么会发生这种情况。 请禁用平滑处理并检查禁用平滑处理时报告的电能误差是否较小。

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    尊敬的 Dominik：

    最大设计能量为 32767 CWH。 我的电池包能量为 128000cWh、超出最大值。 如果我将电能刻度从 0 更改为 5、设计电能将 调整为 1/5。 我应该重新开始学习循环吗？ 我从另一个主题中学到、如果我们需要改变设计能耗或容量、则需要更新学习周期。

    谢谢你

    家气

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    尊敬的 Dominik：

    感谢您的确认。 设计能耗值如何？ 我也对此感到困惑。  

    电芯容量为 25Ah、我们使用 2p、因此 50Ah。 我使用的电流标度为 5；

    设计容量是 10000mA

    对于设计能量、有两个值。 我使用的是 5。

    1.如果设计能量=（设计容量*电芯电压）/5=(10000mA h*3.2V)/5=6400mWh=640cWh

    2.如果我使用 1 秒基本容量,50Ah,它应该是  ( 50000mA h*3.2V )/ 5=32000mWh=3200cWh

    您认为哪一个是正确的吗？

    谢谢你

    家气

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    尊敬的 Dominik：

    根据您的说明、我可以使用 设计能量=（设计容量*电芯电压）/能量标度=(10000mA h*3.2V)/5=6400mWh=640cWh、其中设计容量使用的电流标度  5.

    如果我错了、请纠正我。

    谢谢你

    家气

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    Design Energy Scale 应为 10 或 1、以便您获得 CW (h) 或 mW (h) 单位。

    我建议不要使用能量刻度这一术语。 我认为您的能量刻度就是我所说的电流刻度。

    我将使用电流标度 5 和设计能量标度 10、这使您的计算正确。

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    尊敬的 Dominik：

    我对“设计能源尺度“和“能源尺度“感到非常困惑。 我知道的只是“能量刻度“、有一个能刻度我可以从寄存器读取、在配置中、还有一个能刻度我将其设置为 5。 在 TRM 中、两个电能刻度都是 1 或大于 1；单位将为 CWH。 我从未读过能量刻度必须是 1 或 10。  

    我使用电流刻度作为系数 5、我也使用能量刻度作为 5、设计能量=设计容量*电池电压/能量刻度。 不正确吗？

    谢谢您、

    家气

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    您无需再运行另一个学习循环。

    您的 RSOC 和 RM 数据显示电量计的 Qmax 和 Ra 正常。 问题在于电量计计算电能的方式。 我想确保这与电量计如何平滑能量值无关。

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    电量监测计并不只是将剩余容量乘以电压。 相反、它计算放电仿真中每个步骤的能量并将其相加。 这意味着、它使用放电仿真中每个步骤预测的电压、而不是单个电压测量。

    32767 看起来此过程在某个点饱和。 如果遇到有符号整数限制、可能需要更多地扩展容量。 请注意、电量监测计具有 Design Energy Scale 功能、可解决该问题。 对于您的案例、此值应为 10。 如果这还不够、那么您必须使用相同的系数（独立于 Design Energy Scale）调整电流和容量（Design Capacity、Design Energy、Qmax，以电量，电能，电流或欧姆为单位的所有内容）。 有关原理的应用说明（与您的情况不同，规格不同，但比例缩放原理不同）如下： https://www.ti.com/lit/pdf/slua792。 请注意、本应用手册介绍了相反的情况、即低电流应用、但该原理也适用于高电流应用。

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    如果您所做的全部更改都是 Design Energy Scale、则无需重做学习周期。

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    如果您对电量计使用电源模型（而不是电流）（负载模式 0）、则 Design Energy 将用作基于 C Rate 的参数的参考。  

    电流标度和设计能量标度之间存在差异。

    电流标度是应用于测量值（流经检测电阻的电流）的系数。 例如、如果测量的电流为 5A、则可以在设计系统时使测量仪表的测量值为 1A（系数为 5）。 您必须使用此系数更改每个电流、容量、功率和能量相关参数。 因此、50Ah 的电池变成 10Ah 的电池。 电池电阻增加 5 倍、Qmax 减少 5 倍等

    然而、设计能标度只是一种选择是要将 MWh 或 CWh 用作电能单位（以及将 mW 或 CW 用作功率单位）的方法。 如果您将其设置为 1、则电量监测计使用 mWh 和 mW。 如果您将其设置为 10、则电量计使用 CWH 和 CW。 这是除了您当前的量程 5 之外。

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    尊敬的 Diminik：

    我将能量刻度更新为 5 并将设计能量更新为 640cWh（设计容量*电池电压/能量刻度）。 寄存器中的可用能量读数正确。 它会在放电期间实时更新。 但是、它在充电期间不会更新、它看起来是静态的、然后在充电后更新。 这是正常的吗？ 可用能量是否仅用于放电？

    谢谢你  

    家气

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    这是由于 R1 和 R2 的 TRM 不一致、我忽略了这一点。 以下是 R1 的定义：

    (Design) Energy Scale 是电量监测计用于调节电能和功率单位的内容。

    对于 R1 版本、设计能量标度= 1 表示 MWh 和 mW 单位、其他单位会相应地调整这些值。 例如：Design Energy Scale = 10 表示该值已缩放为 CWH。

    对于 R2 版本、Energy Scale = 1 表示 CWH 和 CW 单位。 如果最终结果仍然不适合 16 位整数、则可以进一步按系数进行缩放、使其增加到 255（我建议仅使用 10 和 100 以避免混淆）。

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    电量监测计在运行放电仿真时计算该值、因此您将在充电开始、充电结束以及温度变化超过 5°C 时对其进行更新

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    尊敬的 Dominik：

    明白。 它是有效的。 你的答复是非常有用的,并帮助我很多。

    谢谢你。

    家琪园

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