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[参考译文] BQ27426:电池放电期间 SOC 跳转

Guru**** 647180 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ27426, 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/1189620/bq27426-jump-in-soc-during-battery-discharge

器件型号:BQ27426
主题中讨论的其他器件: GPCCHEMBQSTUDIO

您好:

我们的测试中使用的电池信息如下所示。

电池/电池组信息
手机/电池组制造商* 旁路
电池/电池组模型* LP113129
设计容量* 1230
充电电压* 电池:4.40V
切断电压* 3.3V
化学成分 锂离子电池

加载黄金学习后 TI 提供的 FS 文件。

问题现象。

在放电期间、SOC 跳转问题、请帮助确认原因是什么?

25℃0.2C 放电(每次放电12mAh、保留10分钟)、SOC 18%- 0%

25°C 时放电电电流为1A (每次放电12mAh、站立10分钟)、SOC 10%- 1%

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    您好、Wang、

    我会首先检查负载模式/负载选择设置、以确保其与放电率匹配。

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    感谢您的支持。

    何时确认?

    检查负载模式/负载选择设置和放电率的方法是什么?

    还有其他疑问吗?

    RA 仪表是否与电池不匹配? 如何确认 RA 表的正确性?

    Chem Data 数据是否与电池不匹配? 如何确认 Chem Data 数据的正确性?

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    有关负载模式/选择的信息、请参阅 TRM www.ti.com/.../sluubb0.pdf 、7.4.2.3.4负载选择、负载模式。 这些设置控制电量监测计预测放电的方式、这是该算法的基础。

    关于 Ra 和 Chemistry:选择兼容的化学物质至关重要。 bq27426有三个内置的 ChemID。 您可以使用 GPCCHEM https://www.ti.com/tool/GPCCHEM 检查其中一个内置 ChemID 是否兼容(报告中包含此信息)。 请注意、此报告还标识了最匹配的 ChemID、该 ID 通常不是内置的 ChemID。 它将列出最大值 所有内置 ChemID 的 DoD 错误。

    从内置 ChemID 中选择最佳 ChemID 后、根据快速入门指南(https://www.ti.com/lit/pdf/sluubn3)配置监测计后、必须运行学习周期(https://training.ti.com/how-perform-successful-learning-cycle-gauges)、监测计才会准确。

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    感谢您的支持。
    TI 提供了 Chem ID 和 godlen 学习之后的 FS 文件。 当我们加载 FS 文件并执行放电测试时、出现了 SOC 跳转。 我们想知道。
    1、SOC 跳转的原因是什么?
    2.如何解决 SOC 跳转现象? 需要打印哪些寄存器值进行分析?
    3.如何确认 FS 文件是否与电池匹配?
    4、如何确认化学 ID 数据是否与电池匹配?

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    请准确描述您如何使用 TI 提供的文件。

    #2:我们需要一个寄存器日志文件(时间(以秒为单位)、电流、电压、温度、SOC、 真正的剩余电量、真正的满电量)、日志间隔小于5秒。 此文件必须包含初始 OCV 测量(它必须是宽松单元格)、并且必须显示 SOC 跳转。

    #3、#4:您可以通过 GPCCHEM www.ti.com/.../GPCCHEM 进行检查、它将返回兼容 ChemID 列表。

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    e2e.ti.com/.../TIDemo_5F00_TEMPS_5F00_01b_5F00_1A_5F00_jingtai_5F00_0129.log

    感谢您的支持。

    随附的是使用 TI EVM 板进行的测试的日志、其中显示 SOC 跳转为24%- 0%。

    配置如下:

    (笑声)

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    其他配置屏幕截图

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    一个问题是、系统使用持续约40-50秒的脉冲对电池放电。 监测计不会学习如何使用如此短的脉冲预测负载。 屏幕截图中的平均 I 上次运行为-49 [0.1Hr 比率]。 因此、该监测计使用1230mAh/-4.9h =-251mA 的预测负载。 但您的实际负载为-998。 因此、平均 I 上次运行(和平均 P 上次运行)必须为-12 [0.1Hr 速率)。

    在移至脉冲负载之前、另请先使用恒定电流非脉冲负载对其进行测试。 这可确保基本配置良好。

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    感谢您的支持。
    我们修改了放电测试方法、即在50秒内以0.2C 的电流放电、然后停止10分钟并循环。 然而、测试显示:正常99%- 1%、1%时异常跳变至6%、然后异常跳变从5%跳变至0%。 (请检查下面的日志。)
    请再次检查是否有任何与放电测试相关的其他注意事项、以便我们可以在 possible.e2e.ti.com/.../SOC_5F00_JUMP_5F00_LOG.txt 上检查并确认它们

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    顺便说一下、我们看到学习过程是恒定电流放电、但我们在测试中使用540s 恒定电流放电、然后再进行10分钟的休息周期、恒定电流放电黄金级学习是否涵盖了这种测试方法? 是否需要其他学习流程?

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    黄金级学习应使用恒定电流(在 C/2和 C/5之间)完成、以便监测计能够学习化学容量和电池电阻。

    如果要测试实际用例、必须确保正确配置负载预测。 请参阅 TRM https://www.ti.com/lit/ug/sluubb0/sluubb0.pdf 、7.4.2.3.4负载选择、负载模式

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    感谢您的支持。

    我们的测试方案如下。

    场景1:0.2C 放电、在功率降低1%后、停止放电、10分钟后再次进行0.2C 放电。 循环、直到电池电量为0%。

    场景2:放电1A、在功率降低1%后停止放电、10分钟后再次放电1A。 循环、直到电池电量为0%。

    对于上述测试场景、有以下问题。
    1、根据黄金学习的0.2C 恒定电流充电/放电执行情况、它能否涵盖?
    如果没有、还需要执行哪些其他操作?
    2.我们应该如何配置负载选择/模式?

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    1:0.2C 对于学习周期来说是可以的。

    2:您必须配置两种不同的方案。 监测计不会"知道"将发生哪一个、因此、如果您为情形1 (例如、当前平均负载)配置了负载选择、然后为情形2配置了负载、则监测计将首先使用先前放电(#1)的平均负载来预测情形1的容量。 如果在放电过程中从0.2C 切换到1C 或反之、则问题更大、因为电量监测计将(默认情况下)使用在放电过程中测量的平均负载、因此如果负载突然变化、电量监测计将需要一些时间进行调整。

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    感谢您的支持。
    那么、假设功率计的预测电流或功率更准确、可以准确计算 SOC 而不会跳转、这是否公平?
    此外、我们还看到电流 SOC 跳变发生在放电截止电压下、是否了解到功率计内有一种算法、一旦放电达到截止电压、就强制将 SOC 值设置为0%?

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    是的。 没错。 默认情况下、监测计将根据电流测量值在放电期间进行调整、但这不是瞬时的。 它还将使用之前的平均负载进行初始 FCC 和 RM 预测。

    如果电池电压在放电期间所需的时间内下降到低于终止电压、监测计将强制 SOC 为0%。 如果预测不正确、这将导致 SOC 跳转。

    一个极端的示例是、如果您使用轻电流放电、例如 C/5和接近放电结束时、负载增加到3C、 然后、电池电压将下降到低于终止电压、因为此时负载发生了很大变化、而对于 C/5负载仍有一些可用容量(例如5% SOC)、但绝对没有剩余容量(对于此电池状态 DOD)和3C 负载。

    您可以谨慎配置监测计。 最保守的方法是在最坏的情况下使用用户速率。 监测计会故意低估容量(因为它使用用户速率来处理最坏情况下的负载)、因此 SOC 会提前达到0%。 其他不太积极的方法是使用一个保留容量、此容量可覆盖接近放电结束时的最坏情况负载尖峰。

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    感谢您的回复。
    如果独立测试上述两种使用情况、  您能否提供建议的负载相关配置?

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    我会将其配置为平均负载(默认设置)、并添加一个保留容量、以涵盖最坏情况下接近放电结束的脉冲负载。 保留容量应接近您在测试中观察到的 SOC 跳转(例如、如果跳转为4%、请使用4%的设计容量和设计能量作为保留容量。

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    感谢您的回复。

    "添加保留容量"是什么意思? 我需要如何操作它? 对应的寄存器值是多少?

    目前、SOC 跳转的值在我们的测试过程中未固定、在这种情况下、我们如何增加保留容量?

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    监测计具有一个配置参数: "电量监测"、"状态"、"储备电容 mAh "、"xxx"、"mAh"

    您可以将其设置为一个合理的值、以覆盖负载突然变化时的容量损失、如您的应用中所示。

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    谢谢。

    1、当负载模式= 1时、我们使用该模式。
    当负载模式= 1时会出现什么情况、当负载模式= 0时会出现什么情况。 如何选择合适的负载模式?

    2、如何确定保留电容 MMmAh 的值? 是否有任何指导文档?

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    其他一些问题:

    1.放电期间发生 SOC 跳转是否正常?
    在 SOC 跳转的正常范围内? (例如,2->0%或10%-0%)

    2、燃油表的看门狗是否可以关闭? 如何将其关闭?

    3、在确保电量监测计正常运行的前提下、读取数据存储器中数据的最小间隔时间是多少?

    4、电量监测的工作原理是什么->IT Cfg->TermV 有效时间? [例如、(1)设置为2sec、在电池电压<Terminate Voltage, delay 2sec, SOC set to 0%? 之后 (2)设置为2秒、电池电压≤终止电压持续2秒、SOC 设置为0%?]

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    尊敬的 Dominik Hartl

    我们是否有可能召开在线会议、如果是、我们希望能够通过电子邮件联系并传达准确的时间。
    谢谢!
    电子邮件地址为:chengxiaobin@tricheer.com

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    负载模式:监测计将在放电仿真期间使用恒定电流或恒定功率。 应将其设置为与应用程序匹配。 如果应用在电池电压下降时消耗更多电流(平均值)、则应将负载模式设置为恒定功率(默认值)。

    保留上限:没有指导文件、因为它具有高度的应用特定性。 电池的剩余电量取决于负载、因此如果负载可能在放电结束时增加、则电池电压可能会降至终止电压以下、因为新情况意味着没有剩余电量。 如果可能、您可以选择电量监测计将从其电量预测中移除的储备容量(预计在放电结束时负载可能会突然增加)。

    SoC 跳转:这是不正常的、应配置监测计以防止这些跳转。 也就是说、由于容量是未来负载和温度的函数、 当电量监测计进行容量预测时、我们不确定100%、有些预测将使用错误的假设(负载和温度)来完成、因此 看到一些 SOC 跳跃并不少见、尤其是当电量监测计配置为预测静态放电情况时、 与应用程序不匹配。

    看门狗:无法关闭。

    我不理解有关最小间隔周期的问题。

    TermV 有效 t:放电期间测得的电池电压必须下降至低于终止电压、持续至少 TermV 有效 t、然后测量仪表将 RM 和 SOC 归零。

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    谢谢。

    TRM"中所述的最小间隔周期:对于读写标准命令、至少需要2秒来更新结果。 对于只读标准命令、不需要等待时间、但主机每秒不得发出超过两次的任何标准命令。 否则、监测计可能会由于看门狗计时器过期而导致复位问题"。

    对数据存储器中的寄存器读取有类似的限制吗? 两次读取之间的最小间隔是多少?

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    如果监测计处于配置更新模式、则不适用该限制、因为监测计不会运行放电仿真。

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    感谢您的回复。

    很抱歉、我的要求可能没有得到明确说明。

    1 μ s 要对、命令执行读取操作、无需配置更新模式。 理解是否正确?

    2、FuelGaugge IC 扩展命令中单个命令的读取操作之间的最小间隔是多少? 建议值是多少?

    3、燃油表 IC 标准命令的读取操作之间的最小间隔是多少? 建议值是多少?

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    我们的电流设置 TermV 有效 t 为120sec、没有跳转。 我们的理解是:当放电开始时、电池电压将变为低电平(0.2C、电压约为0.1V;1A、0.3V 或以此类推)。 SOC 的10%或更低时、如果没有放电、电池电压大约为3600+mV、当它开始连续放电时、它将导致电池电压达到端子电压的设定值(3300mV)。 从默认值更改为120秒后、在放电期间、电池电压达到端子电压、需要在 SOC 变为0%之前持续低于端子电压120秒、因此没有跳转。

    上述理解是否正确? 此类修改有哪些风险?

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    是的、正确。 这种修改的风险是、如果电压下降到如此低的水平、系统将关闭。

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    感谢 您的回复。

    如果修改了有效 t register 一词、它是否会影响到薪金表的其他功能(例如预测关键数据、例如 SOC、RM、FCC 等)? 是否需要同时修改其他寄存器?

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    它不会影响对 SOC、RM 和 FCC 的预测、但会影响接近放电结束时的 RM 和 SOC 行为、因为监测计将在将 SOC 和 RM 归零之前相应地等待。

    此参数可单独更改、无需更改其他参数。

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    请在您的帮助下回答以下问题:

    1 μ s 要对、命令执行读取操作、无需配置更新模式。 理解是否正确?

    2、FuelGaugge IC 扩展命令中单个命令的读取操作之间的最小间隔是多少? 建议值是多少?

    3、燃油表 IC 标准命令的读取操作之间的最小间隔是多少? 建议值是多少?

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    1:正确。

    #2:如果监测计正在主动监测(=即不处于配置更新模式)、官方答案是每秒不超过2条命令(包括扩展命令)。

    #3:每秒不超过2条命令。 命令之间的间隔并不重要。 必须控制整个通信负载。

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    感谢您的回复。

    #2我们需要定期读取数据存储器中的数据、以检查数据是否发生更改。 对于这种情况、我们是否可以遵循1sec 1寄存器方法? 例如:读取子类 id 64,延迟1sec,读取子类 id 80......

    3如何确保通信负载已满?在1s 间隔内循环读取命令是否会导致负载满?
    我们读取多个寄存器值(chem id、电流、电压、RM、FCC、 SoC、SoH 等)持续时间为1秒、是否会导致通信负载过大? 您建议的间隔是多少?

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    #2:请勿在常规监测期间读取整个子类。 测量仪表上的数据负载过大。

    3:没有方法来测量这一点。 监测计不能用于在监测期间查询配置、因此您所做的工作会导致问题。 请勿在监测期间读取配置。 这可以在配置更新模式下完成。 您仍可以在监测期间读取几个参数、但读取的次数越多、WDT 复位的可能性就越高。

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    感谢您的回复

    由于无法保证在各种干扰下不会更改"已拒绝命令"中的数据、因此我们需要定期检查回读情况。
    我们能否保证数据存储器中的数据不会在密封状态下发生变化?

    #2如果我们按照10秒的周期在数据存储器中读取数据、我们能否降低电量监测计的负载率? 例如:读取 SubclassID64,延迟10秒,读取 SubclassID 80,延迟10秒,读取 SubclassID 82.... 环路。

    3使用 Battery Management Studio、我们可以将日志读取设置为1秒、因此我们认为可以在1秒内读取多个标准指令的数据、i2c 的速率是100KHz、非常适合数据传输。 这种理解是否正确?
    因为应用需要定期读取标准指令(chem id、电流、电压、RM、FCC、 SoC、SOH 等)、如果每个标准指令被延迟1秒、它将无法同时获取准确的数据。
    为了确保燃油表正常工作、TI 认为在1秒内可以读取的标准说明最大数量是多少?

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    数据在密封状态下不会改变。

    2:是的、这将起作用。

    #3:如果 bqStudio 读取多个寄存器、bqStudio 中选择的1s 周期将导致 WDT 复位。 请注意、不保证发生 WDT 复位。 只有当通信每秒超过2条命令时才会发生这种情况*并且*电量监测计运行一个长放电仿真。 这两个事件不会同步、每秒2条命令的限制可保证不会导致 WDT 复位。 因此、如果 bqStudio 每秒发出2条以上的命令、那么它可能会在很长一段时间内正常工作、直到事件发生校准导致复位。

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    感谢您的回复。

    3只有在放电、通信超过1秒2次时、才有可能发生 WDT。 充电或放松、通信时间超过1秒2次、不会发生 WDT。这种理解是否正确?

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    正确。