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    友飛翔電子工程師聊聊電池電量顯示那些事!

    返回列表 來源:聚合物電池 查看手機網址
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    瀏覽:- 發布日期:2020-06-24 18:32:13【

    智能電池,何為智能?因為它懂芯。電池的出現已經上百年了,簡單的保護功能已經滿足不了現代社會的需求了,現在高端電池,用戶需要知道電池還剩多少電量,剩余時間,當前電壓,電流,溫度等信息。

        早在20年前,電量計IC的還沒有出現,最早期的設計是單片機通過AD口檢測電池電壓來判斷電池的剩余電量,但是這種電壓檢測的方法對電池小電流放電,電池電量誤差還算準確,因為電壓逐漸降低的,只要設置幾個固定的電壓點來判斷,如100%,75%,50%,25%,10%幾個容量對應的電壓即可,如(圖一),如果大電流放電,就很不適合了,因為大電流放電,電壓波動比較大,就像早期的手機一樣,沒有打電話之前顯示還有兩格電,通話中就直接提示電量不足 ,請及時充電,(如圖二),這就給會消費者帶來誤解,說這是你產品有問題,明明還有兩格電,為什么通話不了,要求退貨換貨等一系列售后問題,其實這跟設計方案沒有多大關系,因為當時只有這樣的方案,沒有其他方案可以選,而且電池材料也不是那么穩定和成熟。


    圖一

    圖1.png

    圖二1592993722(1).jpg

     

        隨著科技的進步,電池材料越來越穩定,電池管理IC如春筍般的不斷冒出,不斷創新,不斷完善,最具代表性的如德州儀器,美信等國際大公司。市場上很多高端的產品都會用上電量計IC,何為電量計?顧名思義就是電池電量計算,計算電池剩余多少容量,剩余工作時間,電量計IC內部集成了計量算法,如庫倫計數,阻抗跟蹤,卡曼濾波等算法,能夠通過電流,電壓,溫度,使用次數等參數計算出電池還剩多少容量,能夠支持使用多長時間,電量低了提醒用戶充電,常用電量計ICBQ27541、DS2781、DS2782、BQ40Z50等。為何帶電量計IC的電池會賣那么貴呢?如果不了解智能電池生產工序,可能就只是片面的理解就是電池加板,加線,電池綜合測試儀測試通過后就出貨了,實際上生產智能電池遠遠沒有那么簡單,比這個復雜太多了,首先從電池的保護板開始,如何能讓主板知道電池的信息,那么保護板就要設計成帶通信的,通過通信與主板建立聯系,這樣主板需要什么樣的信息就可以直接讀取電量計存儲的信息,第二,設計保護板后,需要根據客戶要求的電芯學習CHEM_ID,何為CHEM_ID?IDTi公司集成了很多電池型號的老化數據,然后對每一款電池的類型編了號碼,我們學習這個ID就是匹配當中的一款電池的老化數據,這樣電池以后的電量模型就以這個ID對應的老化曲線進行計算。學習這個ID并不容易,首先要根據電池的參數設置好,然后校準電壓,溫度,電流;然后以0.2C充滿靜置2個小時,然后以0.2C放電至過放保護靜置5個小時;得到數據后上傳到Ti的官網,Ti的官網會返回一系列的ID號,選擇合適的ID號之后,寫入電量計IC,然后電池與保護板進行電量計算老化測試,以0.2C充滿靜置2個小時,然后以0.1C放電至過放靜置5個小時,循環兩次,得到最新的滿充容量,電池阻抗更新,狀態的變化,就如BQ40Z50兩串的保護板,學習成功后,阻抗會更新成0055,Update4.png圖三
    5.png

    Status更新成0e,學習完成后,如圖三、圖四;導出批量文件,做批量使用。保護燒錄老化數據后,電池組裝生產后,需要上充放電柜老化測試,老化電池容量。整一個生產過程非常復雜,不僅僅是單單一個電量計IC價格比普通保護IC的價格貴10倍,同樣電池組裝工序也復雜幾倍,所以為什么帶通信的電池會那么貴,但是貴有貴的好處,設備能夠準確得到電池的電壓、溫度、電流、剩余容量、剩余時間等信息,避免設備關機造成損失。
       

    未來的電池發展趨勢肯定是都是帶電量計的,現在不管什么行業都想把電池的性能發揮到極致,大到汽車電池,小到平時的穿戴設備,能夠精確的估算出電池還剩多少容量,剩余多少時間,因為電池早已經到滲透到我們生活中,我們生活中很多東西都離開不了電池,但是我們都得了一種病,叫電池電量焦慮癥,像我們手機電池一樣,每天都擔心不夠用,如出差怎么辦?找不到充電怎么辦?電池剩下50%了要不要充電?電池還能使用多久?這是我們目前生活中的通病,如果我們把電池的信息準確的計算出來,那么我相信我們的這種焦慮癥會緩解!

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      【責任編輯】:東莞鋰電池廠家版權所有:http://www.kamagolem.com轉載請注明出處
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