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[参考译文] BQ34Z110:Impedance Track:在不休息时间的情况下确定 SOH?

Guru**** 2445440 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ40Z50, BQ40Z50-R2, BQ34Z110

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/650092/bq34z110-impedance-track-determining-soh-without-relax-time

器件型号:BQ34Z110
主题中讨论的其他器件:BQ40Z50BQ40Z50-R2

我当时正在观看 一个关于 阻抗跟踪算法的2015年研讨会。

其中一个主题是"无弛豫应用"、但演讲者时间不够、跳过了相关幻灯片。 我无法在线找到幻灯片。 仅2017版本是在线版本、就我所知、它们不包含任何有关此主题的信息。

这些幻灯片是否在某个地方提供、或者是否有人可以向我解释是否完全可以在没有弛豫时间的情况下确定 SOH?

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    您好、Sammy、

    遗憾的是、扬声器时间太短、跳过了这些幻灯片! 解决“不放松”问题的方法非常有趣。 我们将其称为"Fast Qmax"。

    请参阅2017年深入研究中的《适用于工业应用的 Day _2_Gauge 多节电池电量监测计》Applications_bq40z50_R2.pdf。 在标题为"困难的放松条件"的幻灯片4上、我们讨论了该主题。

    简而言之、一些监测计、例如 bq40z50-R2、具有称为快速 Qmax 的功能。 如果电池未被放松、则无法进行直接 OCV 测量。 如果没有在充分的放电深度(DOD)下进行两次 OCV 测量、则可能无法计算电池的准确 Qmax。

    然而、对于快速 Qmax、DOD@EOC 用于估算电池充电结束时的 DOD。 因此、如果您的电池组放电接近空(在设置了 FC 的情况下、在充满电之前或之后)、Fast Qmax 将使用 DOD@EOC、从而提高电量计精度而不会出现弛豫。

    话虽如此、放宽 OCV 读数(在放宽时获取)可提供更好的精度。

    此致、
    Bryan Kahler

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    您好 Bryan、

    感谢您的回答。 非常有趣、尽管我们的电量监测计似乎没有此功能。

    您提到了在不同 DOD 下进行两次测量的重要性。

    我们的系统的使用方式是插入电源(=充电)或在便携式模式(=放电)下使用。 通常情况下、除非充满电、否则它不会处于不充电或放电状态。

    就在我们的工作台上、我们希望将系统插入并充满电的时间点用作我们的放松期。 但是、如果我正确理解、这将导致非常固有的 Qmax、因为测量点始终处于同一 DOD?

    我们可能可以更改充电算法、以便在 SOC 的特定时间间隔内让电池放松几分钟、但在放电时、这显然不是一个选项。

    是否有任何关于休息时间的其他指导原则? 这些事件需要多长时间发生一次? 我们使用12V/40Ah 铅酸电池。

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    您好、Sammy、

    我并不是说要听起来所有的工作和悲观——还有希望!

    其中一个 OCV 测量值将由您在充满电的情况下进行放松来完成。

    当监测计进入静置模式(平均电流低于退出电流)时、您可以选择其他 OCV 测量值。 在静置模式下~6分钟后、当电流低于 C/20且平均电压差值较小时、dV/dt <~4uV/s、将读取读数(假设发生了足够大的放电深度)。

    您可以监控 OCVTAKEN 以查看它是否随您的正常负载配置文件以及 QMAX0进行设置以进行更新。

    此致、
    Bryan Kahler
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    您好、Bryan、

    在静置模式下、在一段时间后进行其他 OCV 测量、您的具体意思是什么? 由于它的位置只有一个"点"、电池将处于静置模式(即充满电时)。 因此、基本上所有 OCV 测量都将在同一个点进行。

    我们可能需要修改代码、以便在充电期间进行多次测量。 OCVTAKEN 和 QMAX0标志对于这一点非常有用。

    此致、

    萨米
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    您好、Sammy、

    很抱歉、我的回答延迟了-我在阅读本帖子时第一次错过了该问题。

    当负载被移除或非常轻微时、电池能够放松、从而能够测量开路电压。

    此致、
    Bryan Kahler

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    您好 Bryan、

    为了确定 BQ34Z110是否以及何时执行 Qmax 更新、我们已经完成了一些广泛的测试。 现在、我们有一个正在运行的测试、其中电池在充电和放电之间循环。

    在充电步骤中、我们添加了一个与电池的周期性截止、在此期间、充电被停止、并且允许电池电压放松。 电流参数为:1小时充电、2小时截止。 这在下图中可见:

    但是、我们看到即使在2小时后、电池电压仍保持稳定。

    电量监测计的参数如下:

    [电流阈值(电量监测)]

    DSG 电流阈值= 20mA

    CHG 电流阈值= 25mA

    退出电流= 13mA

    DSG 放松时间= 60s

    Chg Relax Time = 60s

    退出休息时间= 1s

    Cell Max IR Correct = 400mV

    我们还将监视各种寄存器、并记录电量监测计标志和 FCC 的每次变化。 从这一点可以看出、FCC 的变化非常小、电量监测计标志表明 OCVTAKEN 位始终处于低电平、因此绝不执行 OCV 测量。

    我 μV 这与 BQ34Z110执行 Qmax 更新时 dV/dt < 4 μ V/s 的要求有关、但这是我们无法更改的。

    我看不到我们应该如何以实际的方式进行 OCV 测量。 我们的行为是不是错误的、还是正常的?

    此致、


    萨米

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    您好、Sammy、

    感谢您提供清晰的图像和描述。   

    对于 Qmax 更新、OCVTAKEN 应在电池放松时置为有效、并且在两个 OCV 测量之间使用足够的 DOD 测量 OCV 值。  在上图中、我没有看到电池在不同的放电深度放电、这是 Qmax 更新的要求。

    请附上您的日志和 gg.csv 文件、以便我分析您的设置和相应结果。

    此致、

    Bryan Kahler

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    Bryan、

    感谢你的帮助。 我已附加了我们使用的 gg 文件(我已将其更改为 txt 扩展名、因为论坛不允许我发布.gg 文件)。

    e2e.ti.com/.../default.txt

    日志也附在此处。 您将看到许多系统参数、但基本上所有名称中带有_FG 的参数都来自电量监测计。 我们还添加了 RCON 寄存器、FCC 和电量监测计标志寄存器。 每隔100秒或每发生状态更改或某些参数更改时、都会定期记录日志。 例如、如果电量监测计标志发生变化、它还将写入一个日志。

    e2e.ti.com/.../high_5F00_power_5F00_log_5F00_ti.xlsx

    [引用用户="Bryan Kahler"]在上图中,我看不到电池在不同的放电深度放电,这是 Qmax 更新的要求。[/引用]

    您意味着电池电压永远不会完全降低? 我们尝试定期放松电池、因为您可以看到这种情况在不同的 DOD (灰色图= SOC)下发生、但仅在充电周期中发生。 在放电期间、由于系统作为 UPS 运行、我们几乎无法放松。

    在平均时间内、我们运行的测试启用了快速 Qmax。 您将看到它实际上在我附加的 gg 文件中被禁用。 因此、我创建了一个新的 gg 文件、该文件启用了该位。 我无法找到有关快速 Qmax 行为的清晰说明。 我在网上找到了不同电量监测计的一些说明、但这些参数与我们的电量监测计的1:1不匹配。

    就我可以看到的而言、只有三个参数:

    快速 Qmax 启动 DOD %= 92
    快速 Qmax 结束 DOD %= 96
    快速 Qmax 启动电压增量= 100

    我现在理解的行为大致如下:

    • 电量监测计将在充满电时执行快速 Qmax 测量
    • 当 DOD 介于92%和96%之间或电池电压低于终止电压+快速 Qmax 启动电压差(100)时、电量监测计将执行快速 Qmax 测量

    第二种情况在我们的系统中根本不会发生、因为我们通常永远不会将电池放电到这么远的位置。 因此、我开始了一项默认测试(92%和96% DOD)、但放电深度比正常水平更深。 查看是否进行了任何 Qmax 更新。

    在另一项测试中、我已将起始 DOD %更改为极限值(50%)。 我意识到这可能会导致测量不正确、但现在我们根本没有得到 Qmax 更新、因此我想了解我们是否有任何方法可以强制 Qmax 更新。

    我感谢你们的帮助,因为这对我们来说是一个非常重要的问题。 我们需要获得至少在一定程度上可靠的 SOH 和 SOC 读数。

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    您好 Bryan、

    对此进行了任何更新? 这对我们来说是一个非常重要的问题。 我们是否可以通过电子邮件讨论这一点?

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    您好、Sammy、

    请监测 OCVTAKEN。

    此外、在尝试测试快速 Qmax 之前、您是否曾获得 Qmax 更新?

    请尝试一个循环、让您完全放电并休息、将电池充满并让电池休息(查找 OCVTAKEN 设置)、然后将电池完全放电并让电池休息(OCVTAKEN 设置)。

    在我们的传送带下成功更新 Qmax 后、按照另一项测试进行测试、其中 DOD 下降率低于100%。

    对于快速 Qmax、Qmax 更新的其中一个值需要来自限定的 OCV 值、第二个值可能在相应的 DOD %下降后使用快速 Qmax 值。

    此致、
    Bryan Kahler
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    您好 Bryan、

    我们之前已经能够获得 Qmax 更新(也就是说、切换 OCVTAKEN 标志)、但是、这种更新需要很长时间。 我已经检查了日志:最终执行 OCV 测量需要半天的时间。 我理解的行为是:一旦电量监测计能够执行 OCV 测量(即电池电压稳定)、就应连续切换 OCVTAKEN 标志。

    '在静置模式下大约6分钟后、bq34z110会尝试获取准确的 OCV 读数。'

    还是这不正确? 电量监测计何时确定需要进行 OCV 测量? 它是在可能的情况下还是仅在必要时才执行它? 我问、因为可能是我们获得了 OCV 测量值、然后电池电压不会改变、因此电量监测计不会执行后续测量。

    正如我说过的、我们每次更改该标志时都会记录、因此我们应该在更新发生时看到更新。

    下面是我在日志中看到的、其中我们有一个 OCVTAKEN:

    因此、在开始时、您会看到一些标志切换、这似乎表示执行了 OCV 测量(它从640变为512十进制、因此位7切换为128)。 但此后、它长时间(约12小时)保持低电平、这意味着电量监测计现在处于放松模式。 仅12小时后、我们便获得了一个 OCVTAKEN、然后电量监测计永远不会回到放松模式。

    在任何情况下、我都会尝试执行您在平均时间中所述的测试。

    因此、对于测试周期、我们基本上可以使用系统长时间插入的场景、然后电量监测计应执行 OCV 测量、然后我们依赖于快速 Qmax 更新?

    您能否提供有关闪存配置中快速 Qmax 参数的任何信息? 您可以看到、设置默认值的方式似乎只能在 SOC 的最底部执行快速 Qmax 更新。 但是、在实践中、我们绝不会使电池放电过多(我们仅使用总容量的60%作为安全测量)、因此电池永远不会达到该点。 我想我可以将阈值更改为更高的水平、但我不知道这将如何影响快速 Qmax 算法的精度。

    此致、

    萨米

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    您好、Sammy、

    对于 Qmax 更新、在第一个学习周期中、电池需要完全下降90%、但对于后续周期、只要满足以下条件、就只需要37%的 DOD 下降:

    温度范围介于10至40摄氏度之间
    该值不在电池的不符合要求的电压范围内
    电池处于工作状态、并进行合格的 OCV 测量。

    您可能不需要依赖快速 Qmax 更新来更新 Qmax。 请先在禁用快速 Qmax 的情况下进行测试。 系统正常工作后、让我们重新启用快速 Qmax、从而消除问题。

    此致、
    Bryan Kahler
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    您好 Bryan、

    编辑:抱歉、我未收到您之前关于其他要求的回复。 第一个学习周期是什么意思? 对于90%的放电、这是否意味着新电池始终需要某种学习周期、以便将电池放电90%? 我知道这是生产前学习周期的一部分、并存储在闪存中(即 OCV 表)。 我将尝试运行一个循环、在此循环中、我们将电池放电至5% SOC、等待 OCV 更新、充电恢复至100%、并等待额外的 OCV 测量。 但是、SOC 不够准确也存在一些问题、因此在如此低的 SOC 下、电池电压可能会低于我们系统的深度放电阈值电压。 您能否确认我们不需要发送 IT Enable 命令? 即它是自动启用的?

    我的初始回复(未阅读您最近的帖子):

    我们已经看到 OCVTAKEN 标志被置位、但只有在经过很长的放松时间并且在它被置位后、它才不会再次被切换(不确定这是否正常?)。 我包括了一个示例日志、其中设置了 OCVTAKEN 标志(请注意、在进入放松模式几天后会出现这种情况)。

    e2e.ti.com/.../log_5F00_ocv_5F00_toggled.xlsx

    在下图中、您可以看到电流为零、因此电量监测计应处于放松模式。 OCVTAKEN 标志也是低电平、这证实了这一点。

    电池电压似乎仍然存在一些变化(在图中间的一天内大约为40mV)。 数据表提到:

    "在静置模式下大约6分钟后、bq34z110会尝试获取准确的 OCV 读数。 bq34z110 μV Qmax 更新时还需要 dV/dt < 4 μ V/s 的额外要求。"


    我们得到的值为:40mV/天、µV μ V/s、即:40mV/(24 x 60 x 60)= 0.463µV μ V/s 这可能不完全准确。 我不知道检查要求的时间、但所有这些都表明电量监测计应执行 OCV 测量。

    在图的开头、dV/dt 更高。 约为24mV/6小时或1.1µV μ V/s、但这仍然远低于4µV μ V/s 的要求、因此我不知道为什么它不能更快地执行 OCV 测量。

    我们当前正在运行测试、在设置 OCVTAKEN 标志后尝试进行 Qmax 更新。

    一些问题:

    • μ 4µV 要求是固定的、还是我们可以通过某种方式更改它? 我意识到、如果我们在电池电压仍处于放松状态的情况下进行 OCV 测量、SOH 的精度将会降低、但它仍然比完全没有 SOH 更好。
    • OCVTAKEN 标志被置位、然后在弛豫期间从不会被复位、这是否正常?

    此致、

    萨米

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    您好 Bryan、

    我们进行了更多的测试。 首先、我想提一下、我们现在发送了命令 ITENABLE、我们看到正在进行一些 OCV 测量。 在前面的测试中、我们没有发送此命令、因此这可能是问题...

    在任何情况下、与之前一样、我有两个测试正在运行。 这两种模式都在充电和放电之间循环。

    • 一个具有保守负载和(非常)保守的 SOC 截止频率为40%-->不符合90% DOD 标准,仅用于检查是否正在进行 OCV 测量
    • 另一个具有重负载且截止频率为5%->此值应符合90% DOD 标准

    在这两种情况下、我都在充电周期中添加了一个周期性放松时间、以允许 FG 执行 OCV 测量。 我看到 OCVTAKEN 标志偶尔切换、这似乎表明它正在工作。 但是、我无法按照您的建议下降到90%的 DOD、因为 SOC 值似乎不正确。 除了40%/5%的截止频率之外、如果电池达到10.8V、我们还具有截止频率、以防止深度放电。 此时 SOC 仍高于10%、因此我们无法获得完整范围。 这可能是因为电池有点旧? 我们已经循环了几个月、这几乎是不停止的原因、所以这可能是 SOC 错误的原因?

    我还包括了这两个日志文件。

    e2e.ti.com/.../2402.logs.zip

    我希望 OCV 测量值会将 SOC "微调"到正确的位置、但情况似乎并非如此。 请注意、我们还根据客户的要求将充电电压从13.8V 提高到14.4V。 这是否会对 SOC 测量产生影响?

    此致、

    萨米

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    您好 Bryan、

    您能再看一下我们的结果吗?

    此致、

    萨米

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    您好、Sammy、

    关于:

    编辑:抱歉、我未收到您之前关于其他要求的回复。 第一个学习周期是什么意思? 对于90%的放电、这是否意味着新电池始终需要某种学习周期、以便将电池放电90%? 我知道这是生产前学习周期的一部分、并存储在闪存中(即 OCV 表)。 我将尝试运行一个循环、在此循环中、我们将电池放电至5% SOC、等待 OCV 更新、充电恢复至100%、并等待额外的 OCV 测量。 但是、SOC 不够准确也存在一些问题、因此在如此低的 SOC 下、电池电压可能会低于我们系统的深度放电阈值电压。 您能否确认我们不需要发送 IT Enable 命令? 即它是自动启用的?

    需要发送 IT Enable 命令。 初始学习周期需要90%的深度放电。 一旦在状态为0x06的情况下学习监测计、后续学习周期将只需要37%的 DOD、前提是 OCV 读数不在不符合要求的电压范围内、或者超出更新所需的其他可接受参数(例如温度)。

    0。配置 DataFlash、包装化学成分、执行校准并导出 GG 文件(供以后比较)
    1.启用它
    2.发送复位命令(0x0041)
    3.为电池组充电以充电终止。
    4.休息直到 OCVTAKEN 标志被置位
    5.C/7放电至端接电压
    6.休息直到 OCVTAKEN 标志被置位。 此时、Qmax 应更新、更新状态应增加到0x05
    7.为电池组充电以充电终止
    8.休息直到 OCVTAKEN 标志被置位
    9. C/7放电至端接电压
    10.休息直到 OCVTAKEN 标志被置位。 此时、Ra 表应更新、更新状态应增加到0x06

    此致、
    Bryan Kahler