ZHCADG8 December 2023 BQ27426 , BQ27427 , BQ27Z561 , BQ27Z746 , BQ28Z610 , BQ34Z100 , BQ40Z50 , BQ40Z80

6 Impedance Track

Impedance Track 通過組合庫侖計(jì)數(shù)和電壓 + IR 校正等方面，極大地?cái)U(kuò)展了上述算法。Impedance Track 使用許多不同的因素來計(jì)算 SOC，包括：放電深度 (DOD)、總化學(xué)容量 (Q_max)、取決于 DOD、電流負(fù)載和溫度的內(nèi)部電池電阻。

首先，Impedance Track 確定電池當(dāng)前處于充電、放電或弛豫狀態(tài)。需要在電量監(jiān)測計(jì)中設(shè)置一些參數(shù)來區(qū)分這三種不同的狀態(tài)，包括：Chg Current Threshold、Dsg Current Threshold、Quit Current、Chg Relax Time 和 Dsg Relax Time。

圖 6-1 Impedance Track 模式更改示例

當(dāng)電池處于弛豫狀態(tài)時(shí)，電量監(jiān)測計(jì)會根據(jù) OCV 讀數(shù)更新化學(xué)放電深度 (DOD₀)。通過將當(dāng)前的 OCV 和溫度與預(yù)定義的 DOD(OCV,T) 表相關(guān)聯(lián)來求出 DOD。該表特定于每個(gè)電池的每種不同化學(xué)物質(zhì)，并根據(jù)化合物 ID 進(jìn)行區(qū)分。當(dāng)電壓變化率小于 4 微伏/秒時(shí)，便會讀取 OCV。如果 OCV 讀數(shù)期間的電流為非零，則進(jìn)行 IR 校正。

電量監(jiān)測計(jì)能夠更新充電或放電前后兩個(gè) DOD 讀數(shù)之間的 Qmax，如圖 6-2 所示。要更新 Q_max，根據(jù)電池的設(shè)計(jì)容量，電荷變化需要超過 37%。如果電量監(jiān)測計(jì)進(jìn)行第一次 Q_max 更新，則電荷需要至少變化 90%。庫侖計(jì)數(shù)用于確定電荷變化。方程式 2 顯示了如何計(jì)算 Q_max。

方程式 2.

Q_{m a x} = \frac{Δ c h a r g e}{{S O C}_{1} - {S O C}_{2}}

圖 6-2 Q_max 測量值示例

電量監(jiān)測計(jì)能夠在電池放電期間更新電池的內(nèi)部電阻表（Ra 表）。內(nèi)部電阻的計(jì)算方法是：用 OCV(DOD,T) 表中相應(yīng) DOD 點(diǎn)的當(dāng)前負(fù)載電壓差除以測量的電流。方程式 3 顯示了如何計(jì)算內(nèi)部電阻。

方程式 3.

I n t e r n a l R e s i s t a n c e = \frac{O C V (D o D, T) - P r e s e n t L o a d e d V o l t a g e}{M e a s u r e d C u r r e n t}

該算法使用上述所有信息，根據(jù)用戶編程的 Load Select 運(yùn)行仿真，從而計(jì)算 SOC。仿真會根據(jù)通過的電荷每秒計(jì)算一次剩余容量 (RemCap)，并且 FCC 在某些情況下可以更新。FCC 可以在電阻網(wǎng)格點(diǎn)更新期間、弛豫期間或進(jìn)入充電或放電期間更新。

Impedance Track 對先前所討論的算法進(jìn)行了許多改進(jìn)。首先，與需要滿電荷才能初始化 SOC 的庫侖計(jì)數(shù)/CEDV 不同，Impedance Track 不需要滿電荷即可初始化 SOC。自放電通常由 OCV 讀數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，這使得 SOC 精度保持在高水平，即使長時(shí)間處于空閑狀態(tài)也是如此。電池的內(nèi)部電阻不斷更新，因此對于老化的電芯，電量監(jiān)測誤差保持在較小水平，并且當(dāng)放電速率較高時(shí)，誤差不會增加。溫度補(bǔ)償電阻更新可在內(nèi)部電池阻抗較高的較低溫度下提高電量監(jiān)測精度。由于 Impedance Track 不斷重新運(yùn)行仿真，因此在放電期間的臨界點(diǎn)更新滿電荷容量（以 mAh 和 Wh 為單位報(bào)告）。由于 Q_max 和 Ra 表始終更新，因此 SoH 也會持續(xù)更新。SOC 能夠在電池的整個(gè)放電過程中針對放電速率和溫度進(jìn)行調(diào)整。