JAJA721A January   2008  – November 2022 BQ27421-G1 , BQ27425-G2A , BQ27425-G2B , BQ27441-G1 , BQ27505-J2 , BQ27505-J3 , BQ27505-J4 , BQ27505-J5 , BQ27520-G4 , BQ27530-G1 , BQ27531-G1 , BQ27545-G1 , BQ27546-G1 , BQ27741-G1 , BQ40Z50 , BQ40Z50-R1 , BQ40Z50-R2

 

  1.   bq2750x ファミリにおける Impedance Track™ バッテリ残量測定アルゴリズムの理論と実装
  2.   商標
  3. 1アルゴリズムの動作の要約
  4. 2バッテリ残量計によって更新されるパラメータの詳細
    1. 2.1 アルゴリズムの動作モード
    2. 2.2 化学的放電深度 (DOD) の更新
    3. 2.3 Qmax の更新
    4. 2.4 抵抗値の更新
    5. 2.5 温度モデルの更新
    6. 2.6 DataRAM.Remaining Capacity (RM) と DataRAM.Full Charge Capacity (FCC) の更新
    7. 2.7 DataRAM.Remaining Capacity( ) と DataRAM.State Of Charge( ) の値の更新
  5. 3実際のアプリケーションの例
    1. 3.1 GSM スマートフォン・アプリケーション
  6. 4改訂履歴

抵抗値の更新

抵抗値は、図 2-3 に示すように、放電中に更新されます。最初の抵抗値の更新は、負荷が開始した後で、過渡による歪みを防止するため、特定の待ち時間の後に行われます。待機時間はデフォルトで 500 秒ですが、最大放電時間 (DF.Max Dsg Duration) が 500 秒未満の場合、以後の更新の待機時間は短くなります。待機時間は、DF.Max Dsg Duration - 200 として定義されます。待機時間は最短で100 秒程度まで短縮される可能性があります。

この計算は、OCV(DOD、T) テーブルから取得した、同じ DOD での測定電圧と OCV 値を比較して行われます。

dV = V - OCV(DOD、T)

R(DOD) = dV/I

抵抗値の測定は連続的に行われ、RAM に保存されます。

DOD 充電量の 11.1% を超えるたびに (DOD 充電は PassedCharge / Qmax)、データ・フラッシュ (DF.Ra Table 内) の抵抗値が更新されます。DOD が 77.7% に達すると、抵抗値は 3.3% ごとに更新されます。放電の終了後に、抵抗値の最後の更新が行われます。

定数 DF.Update Status は、最初のグリッド・ポイント抵抗値の更新が行われたとき 1 だけインクリメントされます (たとえば、Qmax の更新が行われていないなら 0 から 1 へ、Qmax の更新が行われているなら 1 から 2 へ)。

データ・フラッシュに格納する前に、抵抗値は 0℃に、Ra[dod] = R[dod]/exp(Rb[dod]*T) として正規化されます。ここで、R は特定の DOD で測定された抵抗値です。Rb[DOD] は、予約済みデータ・フラッシュ・テーブルとして格納されている特定の DOD におけるインピーダンス変化の温度係数の値で、T は℃単位の温度です。0℃に正規化した抵抗値は室温での値より多少大きいため、R=dV/I の値とは直接比較できないことに注意してください。

GUID-3E01B604-3E39-4651-876E-545FA6555AE1-low.gif図 2-3 インピーダンスの更新

現在更新されているよりも高い DOD を持つグリッド・ポイントの抵抗値は、現在のグリッド・ポイントの変化と同じ係数 (例:係数 Ra_new/Ra_old) でスケーリングされます。このようにして、抵抗値プロファイルの収束を高速化できます。

DF.Ra Table の値はミリオーム単位、DF.PackX Ra N の形式で保存されます。ここで、X は 0 から 1 までのパック番号、N は 0 から 14 までのグリッド・ポイント番号で、77.7% までは DOD の 11.1% 刻みに、それより大きいときは DOD の 3.3% 刻みに相当します。bq27500 には、サポートされる 2 つのバッテリ・パックそれぞれに対応する 2 つの Ra テーブル (Ra と Rax) があります。データ・フラッシュ領域を節約するため、テーブルは圧縮されます。圧縮には、2 つの追加パラメータ (Base R と Gain) が使用されます。I=1..14 の解凍の式は、
R[i] = Base R + sum(R_compressed[k]、k = 1..I)×2Gain、および R[0]=Base R です。

DF.PackX Ra flag と DF.PackX Rax flag は、データ・フラッシュ列の使用方法を交換して、DF 書き込みの回数を減らすために使用されます。フラグの値が 55 なら現在使用されているデータ列、FF なら現在使用されていないデータ列を示します。

DF.Update Status が 2 に設定される前に、抵抗値の更新で DOD が 100% を超えた場合、または抵抗値として負の値が示される場合、どちらも DF.Qmax Cellx の初期推定値が小さすぎることを示しているため、DF.Qmax Cell x が 11.1% 増やされ、すべての抵抗値が再計算されます。これは、最初の学習サイクルにおける通常の動作です。ただし、DF.Qmax Cell x 初期推定値が正しい値と離れすぎている場合、抵抗値の精度を高くするために 2 回目のサイクルが必要になることがあります。これを回避するには、DF.Qmax Cell x を、セルのメーカーによって指定された値と並列セルの数を掛けた値に設定します。

DF.Update Status が 2 に設定された後で、抵抗値の変化は元の値の 5 倍以下、0.2 倍以上、正の値に制限されます。