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ModelGauge m3燃料计的电池表征程序

来源:analog 发布时间:2023-09-05

摘要: 为了获得ModelGauge m3燃油表的最佳性能,必须首先对电池组进行表征,并充分了解其在应用中的性能。本应用说明解释了推荐的细胞表征程序。给出了测试参数和定义,并列出了生成可信赖的参考充电状态(SOC)所需的数据。MAX17047 ModelGauge m3燃油表作为示例IC。

为了从ModelGauge m3燃料计中获得最佳性能,必须对电池组进行表征,以便充分了解电池在应用中的行为。对于每个特性,建议在室温下对电池组充电,然后在冷、室温(环境)和高温下在重、中、轻负荷下对电池组放电。此外,建议进行阶梯式放电,观察放电过程中包装是如何放松的。

细胞特性参数

电池组应与将在应用中使用的充电和放电水平一起循环。以下是单节电池组的示例值。

充电电流:C率/ 2
充电电压:4.2 v
终止当前的:马50
沉重的负担:C率
中等负荷:C率/ 3
轻负荷:C率/ 10
空电压(系统的关断电压,在系统板上类似MAX17047的分组端子处测量):3.0 v
热点:+ 40°C
房间:+ 20°C
冷:0°C

定义

充至满以充电电流对电池组进行充电,直到电池组电压达到充电电压。此时,电压保持在充电电压,直到电流逐渐减小到终止电流以下。建议每次充电后让电池“放松”至少30分钟。

放电以规定的速率进行恒流电荷损耗,直到电池组的电压降至空电压水平。建议每次放电后,电池至少放松30分钟。

加强放电在重负荷下释放电池大约15%的容量,然后让电池放松40分钟。当放电速率为1c时,建议分次放电10分钟。继续这些15%的放电步骤,直到电压达到空电压水平。

为了让电池在第一次阶梯式放电的放松状态之间放松,应该进行第二次阶梯式放电循环,第一次放电容量为电池容量的7.5%。对于1c的放电速率,5分钟的放电将提供7.5%的偏移。继续原来的15%放电步骤,直到电压达到空电压水平。

描述过程

以下程序是评估燃油计性能时推荐的充电/放电循环模式。在每次温度变化后,电池组在该温度下保持30分钟,因为它在适应新温度时会放松。

  1. 在+20℃下充电至满/在+20℃下中负载放电

  2. 在+20℃下充电至满/在+20℃下中负载放电
    (循环1和2在性能模拟中使用,以使燃油表与电池熟悉。)

  3. 在+20°C下充电至满/在0°C下重载放电

  4. 在+20°C下充电至满/在0°C下轻载放电

  5. 在+20°C下充电至满/在+20°C下重载放电

  6. 在+20°C下充电至满/在+20°C下轻载放电

  7. 在+20°C下充电至满/在+40°C下重载放电

  8. 在+20°C下充电至满/在+40°C下轻载放电

  9. 在+20°C下充电至满/在+20°C下逐步放电

  10. 在+20°C充电至满/在+20°C步进放电偏移7.5%

  11. 在+20℃下充电至满/在+20℃下中负载放电

  12. 在+20°C下充电至满/在0°C下中负载放电

  13. 在+20℃下充电至满/在+40℃下中负载放电

  14. 在+20°C下充满电


整个循环大约需要160个小时。在开始循环之前正确配置测试设置是很重要的。这是避免重复整个过程的最好方法。

在安全温度下充电

请注意,程序中的每一步都是从+20°C的充电开始的。建议在+20°C充电,原因有几个。在低温下充电有时很危险,会使电池老化。在某些情况下,它会导致锂电镀的发生,从而导致容量损失,并可能导致危险的情况。此外,在相同的条件下(温度,电压,终止电流)充电使我们能够通过将完整事件排列到相同的完整电平来消除漂移和其他仪表问题。

管理仪器固有错误

接下来,测试系统仪表将有一些固有的误差,其中一部分是无法补偿的。为了更好地管理仪器库仑计数器的误差,有一个偶尔的、反复出现的、已知的电池状态是非常有价值的。电池在0°C下充满后的状态与在+20°C下充满后的状态非常不同,与在+40°C下充满后的状态非常不同。在0°C下充满时,电池状态比在+20°C下充满时低10%以上。此外,在+40°C下充满的电池状态比在+20°C下充满的电池状态高2%到3%。例如,在+20°C下充电至满/在+20°C下中载放电的充放电周期与在0°C下充电至满/在+20°C下中载放电的充放电周期产生的结果不同,即使放电条件相同。

测量

要生成可信赖的参考充电状态(SOC)以确定错误,必须收集以下数据中的至少一个:

参考数据:

库仑计数器的充电和放电

  • 这些寄存器可以是两个寄存器,也可以合并为一个寄存器。

  • 容量应该用<用于精确表征和性能验证的1mA库仑计数器漂移

电池电压充放电电流温度时间

  • 如果在不同的系统上收集参考数据和芯片(MAX17047)数据,那么参考数据和芯片都应该具有同步的系统时钟,以便进行准确的比较。


为了防止数据文件变得太大,同时仍然捕获足够的信息,应该每15秒记录一次数据。如果可能的话,在测试过程中附上燃料表硅也是好的。MAX17047燃油表可用作参考的完整性检查。此外,有了硅,就可以进行性能测试(验证硅),而不仅仅是特性测试(测量电池)。如果连接了MAX17047,请使用MAX17047K评估(EV)软件记录数据,记录间隔设置为15秒。有关此EV软件的更多信息,请与您当地的代表联系。

结论

完成此循环后,数据可以发送到您的本地代表,在那里将对其进行处理,以确定被测单元的最佳配置。



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