獲取鋰離子(Li+)電池參數(shù)，用于基于開路電壓(OCV)的電

獲取鋰離子(Li+)電池參數(shù)，用于基于開路電壓(OCV)的電量計(jì)測(cè)量

摘要：DS2786是一款基于開路電壓的電量計(jì)，能夠報(bào)告鋰離子電池總儲(chǔ)存電量。該器件在出廠前已經(jīng)建立了理想的OCV曲線，可以精確估算Li+電池的剩余電量。DS2786 OCV電量計(jì)的精度可通過實(shí)際應(yīng)用條件下的Li+電池特性參數(shù)改善。

引言

基于開路電壓(OCV)的獨(dú)立式電量計(jì)DS2786可根據(jù)空閑狀態(tài)下電池的開路電壓估算可充電鋰離子(Li+)電池的可用電量。器件按照儲(chǔ)存在IC中的查找表，利用開路電壓確定電池的相對(duì)容量。DS2786出廠前，EEPROM中已經(jīng)建立了理想的OCV曲線。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中鋰離子(Li+)電池的充/放電參數(shù)獲取OCV曲線，以提高DS2786的精度。

本應(yīng)用筆記描述了基于OCV電量計(jì)應(yīng)用中獲取Li+電池參數(shù)、采集并處理數(shù)據(jù)，而后將數(shù)據(jù)載入DS2786K評(píng)估軟件的方法。

獲取Li+電池參數(shù)的步驟

確定滿電量和空電量點(diǎn)
提取Li+電池參數(shù)的最佳方法是創(chuàng)建一個(gè)盡可能與實(shí)際應(yīng)用接近的環(huán)境。其中包括保護(hù)電路、放電曲線(包括實(shí)際應(yīng)用中有效電流和待機(jī)電流的典型值)以及充電曲線。因此需要模擬電池充電和放電過程，并監(jiān)控和記錄電流和電壓。

滿電量點(diǎn)(100%電量)是指充電電路對(duì)Li+電池充滿電時(shí)的容量?？针娏奎c(diǎn)(0%電量)是指有效空電量點(diǎn)、待機(jī)空電量點(diǎn)或電池中剩余的絕對(duì)電量。
獲取電池參數(shù)
在基于OCV電量計(jì)應(yīng)用中提取Li+電池參數(shù)可在室溫下進(jìn)行。最好至少采用3節(jié)電池執(zhí)行下列步驟，獲取平均OCV曲線。
1. 電池充電達(dá)到滿電量點(diǎn)。
2. 電池放電達(dá)到0%，學(xué)習(xí)電池容量，以mAh為單位進(jìn)行記錄。
3. 電池充電達(dá)到滿電量點(diǎn)。
4. 電池空閑60分鐘。
5. 記錄100%時(shí)的開路電壓。
6. 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)。
7. 電池空閑60分鐘。
8. 記錄95%時(shí)的開路電壓。
9. 重復(fù)執(zhí)行19次6-8步驟，直到電池容量為0%。

數(shù)據(jù)分析
表1為典型電池的采樣數(shù)據(jù)，由Maxim Integrated Products提供。20對(duì)電量/OCV數(shù)據(jù)分為9組，并存儲(chǔ)到DS2786的EEPROM。100%和0%時(shí)的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)必須存儲(chǔ)到器件中。選取其他7對(duì)數(shù)據(jù)來近似代表全部參數(shù)。表2為挑選出的用來近似表1中數(shù)據(jù)的9對(duì)數(shù)據(jù)。圖1為表1和表2中數(shù)據(jù)的比較。

表1. 典型Li+電池的OCV特性數(shù)據(jù)

Capacity (%)	OCV (V)
100	4.177454
95	4.129486
90	4.085934
85	4.045427
80	4.008118
75	3.974769
70	3.945074
65	3.917968
60	3.884009
55	3.841219
50	3.820965
45	3.805737
40	3.79325
35	3.783504
30	3.775129
25	3.762185
20	3.741018
15	3.7098
10	3.686654
5	3.674776
0	3.305545

表2. 存儲(chǔ)在DS2786中的OCV參數(shù)數(shù)據(jù)

Breakpoint	Capacity (%)	OCV (V)
8	100.0	4.177454
7	82.5	4.026773
6	60.0	3.884009
5	55.0	3.841219
4	40.0	3.79325
3	25.0	3.762185
2	10.0	3.686654
1	5.0	3.674776
0	0.0	3.305545

圖1. OCV參數(shù)數(shù)據(jù)和9個(gè)近似分界點(diǎn)

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
最后一步是設(shè)置即將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到DS2786的EEPROM中。采用DS2786K評(píng)估軟件可以很容易地將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適當(dāng)?shù)母袷揭源鎯?chǔ)到EEPROM中。只需將表2中的數(shù)據(jù)載入DS2786K的Parameters 標(biāo)簽，如圖2 所示。此外，應(yīng)將電池容量(參見第2步)輸入Initial Cell Capacity文本框。然后點(diǎn)擊Write & Copy按鈕。確保設(shè)置電壓施加到DS2786的V_PROG引腳，從而正確編程EEPROM。

圖2. DS2786K評(píng)估軟件的Parameters標(biāo)簽

結(jié)論

Maxim基于OCV的電量算法可精確跟蹤實(shí)際應(yīng)用中Li+電池充放電時(shí)的電池容量。只要用Maxim公司提供的評(píng)估軟件采集、存儲(chǔ)電池特性數(shù)據(jù)，電量計(jì)就能精確計(jì)算電池剩余電量。

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評(píng)論

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鋰離子電池的基本知識(shí)介紹

鋰離子電池的基本知識(shí)介紹　鋰離子電池(Li-ion Batteries)是鋰電池發(fā)展

2009-10-24 16:13:51

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什么是鋰離子電池

什么是鋰離子電池 鋰離子電池(Li-ion)是鋰電池發(fā)展而來。所以在介紹Li-ion之前，先介紹鋰電池。舉例來講，以前照相機(jī)里用的扣式電池就屬于鋰電池

2009-05-24 13:13:30

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基于開路電壓(OCV)的電量計(jì)DS2786

摘要：DS2786是基于開路電壓(OCV)的電量計(jì)，可報(bào)告儲(chǔ)存在鋰離子(Li+)電池中的總電量。正常工作溫度條件下，OCV是理想的鋰離子(Li+)電池存儲(chǔ)容量指示器。然而，由于電池阻抗隨溫度

2009-04-30 11:40:54

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DS2786電池電量計(jì)在2節(jié)鋰離子電池包中的使用

摘要：DS2786獨(dú)立式、開路電壓(OCV)檢測(cè)電量計(jì)設(shè)計(jì)用于單節(jié)鋰離子(Li+、Li-ion)電池。然而，只需在典型應(yīng)用電路中添加幾個(gè)額外器件，DS2786即可用來測(cè)量2節(jié)鋰電池包的電量。本應(yīng)用筆

2009-04-30 11:39:19

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獲取鋰離子(Li+)電池參數(shù)，用于基于開路電壓(OCV)的電

摘要：DS2786是一款基于開路電壓的電量計(jì)，能夠報(bào)告鋰離子電池總儲(chǔ)存電量。該器件在出廠前已經(jīng)建立了理想的OCV曲線，可以精確估算Li+電池的剩余電量。DS2786 OCV電量計(jì)的精度可通

2009-04-30 11:37:43

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DS2786電池電量計(jì)在2節(jié)電池供電系統(tǒng)主機(jī)側(cè)的使用

摘要：DS2786獨(dú)立式、開路電壓(OCV)檢測(cè)電量計(jì)針對(duì)單節(jié)鋰離子(Li+)電池包應(yīng)用設(shè)計(jì)。然而，只需在典型應(yīng)用電路中添加幾個(gè)額外器件，DS2786即可用來測(cè)量2節(jié)鋰離子電池包的電量。本應(yīng)

2009-04-30 11:36:30

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簡(jiǎn)化1節(jié)Li+電池供電設(shè)備的設(shè)計(jì)

摘要：MAX8671X電源管理IC (PMIC)能夠?yàn)楸銛y系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供鋰電池充電及電源穩(wěn)壓，該器件可利用USB端口或外部AC-DC電源適配器作為輸入電源為鋰離子(Li+)、鋰聚合物(Li-Poly)電池充電。PMIC

2009-04-30 10:28:55

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簡(jiǎn)化鋰離子(Li+)電池充電器測(cè)試

摘要：由于Li+電池充電器的充電過程會(huì)持續(xù)一個(gè)小時(shí)甚至更長(zhǎng)的時(shí)間，利用實(shí)際負(fù)載(即電池)對(duì)充電器進(jìn)行測(cè)試將非常耗時(shí)。本應(yīng)用筆記介紹了一種簡(jiǎn)單的Li+電池仿真方法，與采用實(shí)

2009-04-30 10:12:43

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