如果做NB電池,當(dāng)然還是用現(xiàn)成的方案比較好,它們會(huì)比較成熟.
如果做特殊功能的電池,可以用單片機(jī)來做,可以實(shí)現(xiàn)以上所說的各種功能,還包括其它功能.
用單片機(jī)來做,并一定能便宜很多,只是可以完成一些特殊功能,比較串口通信,干節(jié)點(diǎn)報(bào)警,充電控制,狀態(tài)指示,平衡等.
NB電池你也可以選用非TI的方案,臺灣有兼容TI的芯片,價(jià)格比較低.

為什么非要找阿珠?

TO; AZHU
  正是啊!我看了你的BLOG里關(guān)于電池充電平衡的單片機(jī)實(shí)現(xiàn)電路,很受啟發(fā),想在設(shè)計(jì)的過程中采用能量轉(zhuǎn)移型的平衡電路!請問這里面還有什么要注意的嗎??  
  還有,如果我們真的能用單片機(jī)做出一套成熟可靠的電池管理電路,以后就不用小日本的了,看了你的BLOG里的很多大作,很是佩服!
我最近也一直在研究TI的EDV補(bǔ)償算法,覺的他們的算法實(shí)在是太過煩瑣,我想問一下,還有沒有別的容量補(bǔ)償算法可以用??
  懇請賜教!!

用能量轉(zhuǎn)移型平衡,有許多細(xì)節(jié)的地方要注意,一定要避免因元件損壞而造成的電芯間的短路,轉(zhuǎn)換效率也很重要.我現(xiàn)在在研發(fā)用超級電容器(而不是用變壓器)來做能量轉(zhuǎn)移的電路.
單片機(jī)做電池管理電路,其它人已經(jīng)有不少成熟的先例了.象三星的S3F9454或PIC的單片機(jī),都有人做過.
我個(gè)人認(rèn)為如果電池型號一定的話,完全可以用電壓進(jìn)行剩余容量的判斷,精度會(huì)在3%以內(nèi),只是在處理時(shí)需要根據(jù)電流大小對電壓進(jìn)行補(bǔ)償.我個(gè)人還認(rèn)為剩余容量精度做到很高,在實(shí)用方面并沒有多大意義.

TO  AZHU:
  “我個(gè)人認(rèn)為如果電池型號一定的話,完全可以用電壓進(jìn)行剩余容量的判斷,精度會(huì)在3%以內(nèi),只是在處理時(shí)需要根據(jù)電流大小對電壓進(jìn)行補(bǔ)償.我個(gè)人還認(rèn)為剩余容量精度做到很高,在實(shí)用方面并沒有多大意義’
    你說的用電壓來判斷剩余容量,那么在電池工作溫度變化很大時(shí),那如何來解決電池的溫度補(bǔ)償??
    還有用電壓來判斷剩余容量,當(dāng)電池的循環(huán)次數(shù)越來越大,累計(jì)誤差的影響會(huì)很大, 有怎么來消除累計(jì)誤差??
     我理解:剩余容量精度應(yīng)該對電池的使用壽命和電池的續(xù)航能力起著很重要的作用.
  懇請賜教!

溫度補(bǔ)償可以用查表法的方式來進(jìn)行,數(shù)據(jù)量會(huì)比較大,但會(huì)比較可靠.
在每次完整放電過程中,用庫倉計(jì)算法可以計(jì)算出電池的FCC值進(jìn)行刷新,這樣就解決了循環(huán)次數(shù)造成的容量減少問題.用電壓判斷出的剩余容量值,是百分比值,并不受循環(huán)次數(shù)影響.
剩余容量精度并不會(huì)影響電池的使用壽命,3%的誤差對電池的續(xù)航時(shí)間精度也只有少量影響.
這類電池的最關(guān)鍵是解決循環(huán)壽命問題,剩余容量精度相對來說還是次要的.就拿現(xiàn)在的NB電池來說(我自已天天都在用NB工作),剩余容量精度做到3%以下已經(jīng)足夠了,而且現(xiàn)在的NB電池的剩余容量值跳變有時(shí)都會(huì)達(dá)到7%以上,而且用電壓判斷法,就不會(huì)產(chǎn)生剩余容量值的大臺階跳變問題.

謝謝AZHU老師的回貼,讓我的設(shè)計(jì)思路開拓了很多.
  但還有個(gè)問題,我們知道,同一個(gè)電池,在同等剩余容量的情況下,電壓值因放電電流的大小而變化.如果NB長時(shí)間處于大電流放電狀態(tài),例如,當(dāng)電壓降到40%對應(yīng)的參考值時(shí),NB這個(gè)時(shí)候認(rèn)為只有40%的電量.而實(shí)際電池應(yīng)該還有60%或者更多的電量.當(dāng)NB重新進(jìn)入小電流狀態(tài)時(shí),電池電壓會(huì)回升很大的范圍,那么容量顯示還是會(huì)出現(xiàn)反跳現(xiàn)象.
  請問:是不是還需要對放電電流和容量,電壓所對應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)采集?
  
    
  

是的,不同電流情況下,同樣的電壓會(huì)對應(yīng)不同的剩余容量.
因此必須要根據(jù)電流值大小對電壓進(jìn)行補(bǔ)償后轉(zhuǎn)換成剩余容量值.

謝謝AZHU老師.
   您真是個(gè)熱心人,有了你的幫助,我們這些后輩們一定會(huì)成長很快的!
    老師,我們在進(jìn)行電壓,電流的采樣時(shí),是不是還需要校準(zhǔn)???
一般都有哪些方法來實(shí)現(xiàn)啊??在精密電阻的選擇上有什么要求和限制嗎??

要看你的測量方法了.
通常測量精度受分壓電阻和運(yùn)放的輸入失調(diào)電壓影響較大,一般都是要校準(zhǔn)的.
實(shí)現(xiàn)的方法有好幾種,有浮地測量的,有用運(yùn)放進(jìn)行差分輸入測量的,有用高精度A/D直接測量的,有用鏡象法測量的,有每個(gè)電芯測量后再傳送給主機(jī)的.......各種方法各有優(yōu)缺點(diǎn).
精密電阻用0.1%的比較好,但是成本很高,如果用1%的,通常要校準(zhǔn).

謝謝AZHU老師.
   老師,我目前沒啥疑問了,如果在做的過程中有啥問題我還會(huì)找你的啊!!對你的感謝之心無以言表!
   如果你對TI的容量補(bǔ)償算法有興趣的話,我這有幾份TI的算法資料,我可以發(fā)給你,讓老師你更上一層樓!!也算是對你的一份報(bào)答吧!

azhu老師正是熱心啊,感慨啊,佩服.......

謝謝你了!
你可以發(fā)給需要資料的人,幫助別人也是幫助自已呀.:)

你這么說我很慚愧,因?yàn)槲易砸阎牢易龅煤苌?沒有以前那么熱情了.
很懷念趙老師,我也想象他那樣,可惜很難做得到.
:)

有人對這方面感興趣嗎??我們大家共同學(xué)習(xí)啊!
   由于開始做電池才不久,我手里只有TI 的一些芯片資料,AZHU老師,你手里有沒有用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)電池管理的電路圖,給我發(fā)一份好嗎?我對比著研究一下,看看還有什么需要改進(jìn)的!

???電源網(wǎng)上有人做過這方面的東西嗎??

我對于TI的方案也很感興趣,有什么資料可以參考一下么

你現(xiàn)在用哪個(gè)片子??2060還是208X??
  說出你想要的??我盡量滿足!!我TI的資料很全

在用bq2084,有幾個(gè)地方不是很明白,還望幫忙.
1.在使用不同負(fù)載進(jìn)行放電試驗(yàn)的時(shí)候會(huì)發(fā)現(xiàn),開始可能曲線跟蹤不是很完整,而在進(jìn)行幾次充放電之后,所得到的放電曲線就比較完美,容量沒有跳動(dòng),終止電壓也比較一致,莫非TI在不斷的修訂內(nèi)部參數(shù)模型?因?yàn)閺腃EDV的關(guān)系來看,好像那七個(gè)參數(shù)并沒有變化.
2. 根上面也有關(guān)系,想問一下您在做方案的時(shí)候容量計(jì)算這一塊是通過單純的庫侖積分實(shí)現(xiàn)的么,因?yàn)槲矣肊V2300所抓的數(shù)據(jù)來看,進(jìn)行電流的積分所的結(jié)果和他顯示的充放電總量是不一致的.想必要進(jìn)行溫度、電流的補(bǔ)償,這部分您能夠提供一些想法么.
3.TI的方案是將計(jì)量和保護(hù)綁定在一起來實(shí)現(xiàn)的,從邏輯上講我認(rèn)為講保護(hù)完全的交給硬件來實(shí)現(xiàn)更加的安全可靠一些,當(dāng)然靈活性和可適應(yīng)性就差了.這個(gè)方面應(yīng)該有一個(gè)什么樣的取舍那.
希望能夠交流一下,zhangpxs@gmail.com 謝謝!

對于容量計(jì)算,我看到的方法總體大約可以分為三種:
1.開路電壓法,適用于電池總類比較單一的方案,畢竟鋰電池容量和電壓的對應(yīng)關(guān)系還是比較好的.缺點(diǎn)是大部分時(shí)間里面電壓變化平緩,在加不同負(fù)載的情況下可能需要進(jìn)行補(bǔ)償計(jì)算,而在電池老化的時(shí)候是不是可以反映相同的剩余容量還未可知.
2.庫侖積分法,單純的計(jì)量流進(jìn)和流出的電流進(jìn)行積分.彌補(bǔ)了上述電壓平緩的問題,卻可能存在累計(jì)誤差,使得總?cè)萘科钶^大.另外就是大電流的補(bǔ)償問題.
3.內(nèi)阻匹配法,TI的bq20z80系列新推出的,由電壓-容量,容量-內(nèi)阻,內(nèi)阻-電壓走了一個(gè)循環(huán)進(jìn)行遞歸計(jì)算.據(jù)說可以做到精度很高,還沒有看出頭緒來.
AZHU所說的方法更相似于一種修正過的開路電壓和庫倫積分相結(jié)合的方法,其實(shí)感覺TI的方案可能也是這么回事.在放電快要結(jié)束的時(shí)候設(shè)置CEDV2,1,0進(jìn)行容量和電壓的統(tǒng)一,而在CEDV2之上的部分則使用庫侖積分的方式來更新FCC.
我對于這兩種真實(shí)的實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償?shù)倪^程都很感興趣,可是卻找不到相關(guān)的資料,只是這么一知半解的來忽悠,呵呵.

庫侖積分法除了大電流需要補(bǔ)償外,在溫度方面也存在著問題.
比如在低溫條件下使用,庫侖積分法會(huì)使電池剩余容量值發(fā)生很大的跳變,我甚至見過從40%跳變到7%(在使用TI的芯片時(shí)),因?yàn)樵诘蜏叵码姵氐目捎萌萘看蟠鬁p小(遠(yuǎn)小于前一次的FCC值),溫度越低,跳變會(huì)越大.但是由于普通使用者在使用中很少會(huì)出現(xiàn)環(huán)境溫度變化大的情況,因此就難以發(fā)現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象.

TO  infernal :
    在進(jìn)行容量計(jì)算的時(shí)候,目前大多數(shù)電源管理芯片都使用庫侖積分法,但是一般都會(huì)再結(jié)合開路電壓或者查表法來對容量進(jìn)行校準(zhǔn).一般不單獨(dú)使用庫侖法來計(jì)算容量,這是因?yàn)楫?dāng)放電電流變化較大時(shí),庫侖法得到的容量誤差會(huì)很大.
    對與EDV補(bǔ)償,我最近也一直在研究TI的EDV算法,但還是不太清楚,總的感覺是在新電池放電初期,放電曲線很理想(跟他們說的一樣)但是到了100次左右的循環(huán)以后,就變的沒有精度可言．因此,如果得到比較精確的容量補(bǔ)償,還是需要花很大的時(shí)間去得到不同溫度(我們一般取 0,25,50)下,不同放電負(fù)載的放電曲線,然后可以建立一些表格用來補(bǔ)償容量．
另外,FCC的刷新是在每次有效放電結(jié)束之后, 用DCR計(jì)數(shù)器來刷新FCC的值,當(dāng)然,這里面有個(gè)簡單的算法公式,在TI的資料里都有介紹．

庫侖積分法的問題在于使用的是離散的電流采樣值,而采樣的電流又不是采樣周期內(nèi)的平均值,由此得來的庫侖積分值能很準(zhǔn)確嗎?受限于使用的ADC的成本和功耗,又要保證一定的精度,用庫侖積分法在使用離散的電流采樣時(shí),TI已經(jīng)做得很優(yōu)秀了.而且沒有可以從TI的芯片外部進(jìn)行改善的余地.既不能提高采樣頻率,又不能讓采樣的電流值是采樣周期內(nèi)的平均值.TI的芯片只適合NB.

有沒有辦法不用離散電流采樣實(shí)現(xiàn)庫侖積分?

如果可以把電流對時(shí)間的積分做成連續(xù)的,庫侖積分法的容量計(jì)算精度應(yīng)該很高,再加上溫度補(bǔ)償和自放電補(bǔ)償,剩余容量是否可以算得很準(zhǔn)?

TI的芯片是為NB做的,對于動(dòng)力電池......?????? 哪怕用于移動(dòng)電源都有點(diǎn)勉為其難.

ADC 都是SIGMA DELTA的ADC了,是一定周期內(nèi)的平均值.

AZHU,研究過DS2761B25嗎?

不好意思,沒玩過DS2761B25.

單純的庫侖計(jì)數(shù)肯定不行,看到TI所提出的在不同溫度、不同放電速度的情況下進(jìn)行數(shù)據(jù)測量,然后使用mathcad來進(jìn)行計(jì)算的方法,我有這樣的一個(gè)理解,還望批判:
采用庫侖計(jì)數(shù)的最大問題在于CEDV2處很可能會(huì)有一個(gè)大的跳動(dòng),那么如果我們采集一定的溫度和放電速度的放電曲線,然后對于單純的庫侖積分Cn ＝ Cn-1 -i×t,改變成為一個(gè)Cn = Cn-1 -f(i,T,cycle,Cn-1)*t這樣一個(gè)方法來逼近,使得剩余的容量總是現(xiàn)有情況下的真實(shí)容量,那么是不是九可以更加合適一些那.
不過這個(gè)模型怎么搞定,還真是一個(gè)問題.只是一個(gè)想法,不知道可行與否

兄弟,很佩服你在容量計(jì)算方面能有自己的想法.
你的模型理論上應(yīng)該沒問題,不過,我覺的要在實(shí)際的設(shè)計(jì)中得出這樣的理想模型是很難的!\
  TI的EDV電壓模型還沒解決多次放電循環(huán)之后電池容量的補(bǔ)償問題,你在Cn = Cn-1 -f(i,T,cycle,Cn-1)*t中把循環(huán)次數(shù)也考慮進(jìn)去,在設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)起來就變的很難!
目前的庫侖法和查表法結(jié)合的的設(shè)計(jì)已經(jīng)能達(dá)到我們設(shè)計(jì)的需求,不過還是支持你,如果真的把你的算法搞出來了,抓緊時(shí)間,申請專利哦 !

其實(shí)我覺得對于庫侖計(jì)數(shù)的修正,很多時(shí)候應(yīng)該就是對于i*t的一個(gè)修正,而這個(gè)修正如果是一個(gè)固定值,那么在不同電流或者溫度情況下,可能能夠修正,而壽命九很難修正,而如果是一個(gè)與當(dāng)前狀態(tài)有關(guān)的一個(gè)修正可能就會(huì)好一些,但是也就是想想而已,真正做起來不知道要多少的數(shù)據(jù)量來做

關(guān)鍵是數(shù)據(jù)的采集量太的,對于不同的電芯,都要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)采集,這在實(shí)際的應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)起來會(huì)很麻煩,有礙產(chǎn)品的推廣!!