表征鋰離子電池以與基于開路電壓的電量計(jì)一起使用

DS2786是基于開路電壓（OCV）的電量計(jì)，用于報(bào)告鋰離子（Li+）電池中存儲(chǔ)的總能量。該器件出廠時(shí)具有最合適的OCV曲線，可用于準(zhǔn)確預(yù)測Li+電池的剩余容量。DS2786 OCV電量計(jì)的精度可以通過在Li+電池的使用條件下表征來提高。

介紹

DS2786獨(dú)立式開路電壓（OCV）電量計(jì)根據(jù)弛豫期后開路狀態(tài)下的電池電壓估算可充電鋰離子（Li+）電池的可用容量。開路電壓用于根據(jù)存儲(chǔ)在IC中的查找表確定相對電池容量。DS2786出廠時(shí)，將最合適的OCV配置文件加載到器件的EEPROM中。DS2786的精度可以通過使用應(yīng)用中的充電和放電參數(shù)定制Li+電池的OCV曲線來提高。

本應(yīng)用筆記概述了一種表征Li+電池的方法，該方法與基于OCV的電量計(jì)配合使用，收集和解釋數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)加載到DS2786K評估軟件中。

表征Li+電池的程序

確定滿點(diǎn)和空點(diǎn)

表征Li+電池的最佳方法是創(chuàng)建一個(gè)盡可能接近實(shí)際應(yīng)用的環(huán)境。這包括保護(hù)電路、由應(yīng)用的典型有功和待電流組成的放電曲線以及充電曲線。這需要一種模擬電池充電和放電的方法以及一種監(jiān)測和記錄電流和電壓的方法。

滿點(diǎn)（100%容量）定義為充電電路認(rèn)為Li+電池充滿電的容量?？拯c(diǎn)（0%容量）可以定義為活動(dòng)空點(diǎn)、待機(jī)空點(diǎn)或電池中剩余的絕對能量。

表征細(xì)胞

表征Li+電池以與基于OCV的電量計(jì)一起使用的程序可以在室溫下進(jìn)行。最好在至少三個(gè)單元上執(zhí)行以下步驟，以獲得平均 OCV 配置文件。

將電池充電至滿點(diǎn)。

將電池放電至0%點(diǎn)以了解電池的容量，應(yīng)以mAh為單位記錄。

將電池充電至滿點(diǎn)。

讓細(xì)胞放松60分鐘。

記錄100%點(diǎn)的開路電壓。

以大約0.2C的速率將電池放電5%（基于步驟2中的電池容量）。

讓細(xì)胞放松60分鐘。

記錄95%點(diǎn)的開路電壓。

重復(fù)步驟 6–8 19 次，直到容量達(dá)到 0%。

分析數(shù)據(jù)

表1為Maxim集成典型電池的樣本數(shù)據(jù)。20個(gè)容量/OCV對必須匯總為9對，存儲(chǔ)在DS2786的EEPROM中。100% 和 0% 對必須存儲(chǔ)在設(shè)備中。應(yīng)選擇其他七個(gè)點(diǎn)來近似完整數(shù)據(jù)集。表 2 顯示了選擇用于近似表 1 中的數(shù)據(jù)的九個(gè)數(shù)據(jù)對。圖 1 比較了表 1 和表 2 中的數(shù)據(jù)。

圖1.OCV 表征數(shù)據(jù)和九個(gè)近似斷點(diǎn)。

存儲(chǔ)數(shù)據(jù)

最后一步是將數(shù)據(jù)編程到DS2786的EEPROM中。DS2786K評估軟件可用于將數(shù)據(jù)輕松轉(zhuǎn)換為存儲(chǔ)在EEPROM中的適當(dāng)格式。只需將表2中的值加載到DS2786K的“參數(shù)”選項(xiàng)卡中，如圖2所示。此外，應(yīng)在初始單元格容量文本框中輸入單元格的容量（在步驟 2 中學(xué)習(xí)）。然后單擊“寫入和復(fù)制”按鈕。確保對 V 施加編程電壓進(jìn)度DS2786的引腳，以便正確編程EEPROM。

圖2.DS2786K評估軟件的參數(shù)標(biāo)簽

結(jié)論

Maxim基于OCV的電量計(jì)算法提供了一種精確的方法來跟蹤Li+電池在電池充電和放電時(shí)的容量。使用Maxim提供的評估軟件采集并存儲(chǔ)特性數(shù)據(jù)后，電量計(jì)將準(zhǔn)確估算電池的剩余容量。

審核編輯：郭婷