锂电池管理中的测量精度以及温度稳定的必要性分析

在科学技术高度发达的今天，各种各样的高科技出现在我们的生活中，为我们的生活带来便利，那么你知道这些高科技可能会含有的锂电池管理吗?锂离子电池由于拥有能量密度高、电压高、自放电率低，以及无记忆效应等优势，因而逐渐成为使用充电电池的便携应用产品的常用技术。

选择锂离子电池时，必须妥善管理锂离子电池，以确保安全工作并在每个循环中获得最大容量和最长使用寿命。 通常的方法是添加电池管理单元（BMU）。 为了实现安全运行，BMU必须能够确保电池单元在电压，温度和电流方面经常处于其生产规格之内。 这意味着在设计电池管理系统时必须考虑最恶劣的条件。 以充电端子电压为例，标准笔记本电池的推荐电池电压为4.25V以下。 为了使单位电压保持在上限范围内，通常建议先获取BMU中电压测量的标准偏差，然后再从充电端子电压中减去标准偏差值的4倍。

准确的电压测量精度可以定义电池所需的EOCV和EODV安全裕度。测量越精确，保持在建议限值内所需的安全裕度就越小。因此，电压测量越精确，充电和放电就越接近建议的EOCV和EODV值，而不会牺牲安全性或有过早降低电池容量的风险。因此，电荷流的测量精度对于确保电荷计算的精度也非常重要。
在固定温度下获得良好的测量精度并不困难。如果在组装电池组时已对BMU进行了校准，将会更加容易。但是，在实际情况下，电池组通常会经历各种温度变化，因此温度漂移是区分真正高性能BMU和普通BMU的关键参数。
通过校准几个温度点可以在一定程度上补偿温度漂移，但是该解决方案非常昂贵，大多数电池组制造商通常不使用该解决方案。因此，一个好的BMU必须具有最小的温度偏差，电池组设计人员必须考虑BMU可能发生的最坏变化，以确保设计的安全性。
为了获得良好的锂离子电池电量监测计，最有效的方法是准确跟踪电池内部和外部的电荷流。在某种程度上，可以使用适当的电压测量来补偿由开路电压（OCV）和充电状态（SoC）之间的恒定关系引起的电荷流误差。一些最先进的锂离子电池具有非常平坦的电压特性，这使得使用OCV测量校正电流测量误差变得更加困难。只要电压测量中的误差很小，就可能导致SoC计算中的重大偏差。因此，只有通过确保出色的电流测量和准确的时基，才能获得最佳的精度。
对于给定的感测电阻，电流测量ADC的失调误差通常会限制其可以测量的最小电流水平，从而导致低的感测电阻和所需的死区（此处是因为电流水平太低而无法累积）在充电和流量之间）。最近，大多数设备制造商正在寻找减少功耗并尽可能保持低功耗模式的方法，因此确保小电流的精确测量变得越来越重要。
精确地测量μV量级的电压非常具有挑战性，并且当芯片经受温度变化时进行精确测量甚至更加困难，因为即使是主要在室内工作的笔记本电脑也仍然会经历温度变化。例如，在电池平衡管理期间，BMU内部的FET以最大功率消耗电池能量，从而导致芯片温度显着升高。与偏移量有关的许多参数具有较大的温度偏移量。如果不能消除这些影响，则会影响测量精度。考虑温度影响时，Atmel的失调校准方法已被证明是非常有效的。
带隙基准电压是获得高精度结果的关键因素。实际参考电压值与固件期望值之间的偏差将转换为测量结果的增益误差，并且在大多数情况下，这是电池电压测量和大电流测量中误差的主要来源。以上就是锂电池管理应用中精确测量和温度稳定的一些值得大家学习的详细资料解析，希望在大家刚接触的过程中，能够给大家一定的帮助，如果有问题，也可以和小编一起探讨。