利用阻抗跟蹤測量技術(shù)延長電池運(yùn)行時間

兩式相減得出：

從等式可以看出，無需經(jīng)歷完全充電及放電的周期即可確定電池總?cè)萘?。這也省去了電池組生產(chǎn)過程中耗費(fèi)時間的電池學(xué)習(xí)周期。

RBAT(DOD，T)表在放電過程中得到持續(xù)更新。IT利用該表計(jì)算出在當(dāng)前負(fù)載及溫度條件下，何時達(dá)到終止電壓。電池整體阻抗隨著電池老化和充放電周期的增加而增加。阻抗可由下式得出

有了電池阻抗信息，利用只讀存儲器中的程序指令包含(inthefirmware)的電壓仿真算法就可以確定剩余電量(RM)。仿真算法先算出當(dāng)前SOCstart值，然后計(jì)算出在負(fù)載電流相同，且SOC值持續(xù)降低的情況下未來的電池電壓值。當(dāng)仿真電池電壓VBAT(SOCI，T)達(dá)到電池終止電壓(典型值為3．OV)時，獲取與此電壓對應(yīng)的SOC值并記做SOCFINAL。阻抗跟蹤單節(jié)電池電量監(jiān)測計(jì)測試結(jié)果

阻抗跟蹤鋰離子單節(jié)電池組電路如圖2所示。通過BAT2引腳輸入端測量電池電壓，通過庫侖計(jì)數(shù)器差動信號輸入端(SRP及SRN)監(jiān)測電流。系統(tǒng)利用電量監(jiān)測計(jì)從單線SDQ通信端口獲得SOC及運(yùn)行時間接近結(jié)束(Run-Time-to-Empty)等信息。

即使在負(fù)載變化的情況下，IT電量監(jiān)測計(jì)也能正確預(yù)測電池的剩余電量。例如，數(shù)碼相機(jī)處于不同工作模式時，電池的負(fù)載也不同。圖3顯示了IT電量監(jiān)測計(jì)如何精確預(yù)測電池剩余電量。剩余電量預(yù)測的誤差率可小于1％。并且，由于用以預(yù)測剩余電量的電池阻抗及老化作用能夠得到實(shí)時更新，故在電池整個使用壽命內(nèi)均可保持這種微小誤差。

阻抗跟蹤電池電量監(jiān)測計(jì)綜合了庫侖計(jì)數(shù)算法和電壓相關(guān)算法的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了更高的電池電量監(jiān)測精度。在放松狀態(tài)下測量OCV可以獲得準(zhǔn)確的SOC值。由于所有自放電活動都在電池OCV降低過程中反應(yīng)出來，所以無需進(jìn)行自放電校正。當(dāng)設(shè)備處于活動模式且接入負(fù)載時，開始執(zhí)行基于電流積分的庫侖計(jì)數(shù)算法。電池阻抗通過實(shí)時測量得到更新。