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求助关于充电效率的问题

各位高手,我的课题是要做蓄电池在线的剩余容量检测,我打算用电流对时间积分的方法计算放出的电量和充电电量。

可是在充电过程中,由于充电效率不可能达到100%,用电流时间积分计算得到的电流并没有全部转换成蓄电池的荷电量。那么,有什么方法可以用来修正充电效率的影响呢?

恳请大家指教!谢谢!

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2013-07-01 13:56
没玩过这类项目,关注一下,哪位大师帮忙解下惑。
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xjh203
LV.5
3
2013-07-01 14:42
建议看一下TI的电量计芯片的资料。首先100%的准确是不可能的。建议首先提供一个稳定的充电电流,这么只要累计时间,后期再做一个软件上面的处理。可以得到相对准确的电池容量。但是这个都不是最关键的。最关键的是你如何矫正温度给不同厂家的电池带来的影响,以及精确计算电池自身寿命衰减的问题。 即便是TI的片子,现在大量应用在笔记本上面导致的电池的容量衰减。很多时间就是因为软件计算的问题。
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2013-07-01 21:25
@xjh203
建议看一下TI的电量计芯片的资料。首先100%的准确是不可能的。建议首先提供一个稳定的充电电流,这么只要累计时间,后期再做一个软件上面的处理。可以得到相对准确的电池容量。但是这个都不是最关键的。最关键的是你如何矫正温度给不同厂家的电池带来的影响,以及精确计算电池自身寿命衰减的问题。即便是TI的片子,现在大量应用在笔记本上面导致的电池的容量衰减。很多时间就是因为软件计算的问题。

xjh203,感谢您的指导!能否详细说明一下软件上的处理是如何处理?我们这个主要是针对通信基站的备用蓄电池,所以充电电流可能不是可以控制的,跟他们的充电机相关。谢谢!

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xjh203
LV.5
5
2013-07-02 09:01
@zhangjx911
xjh203,感谢您的指导!能否详细说明一下软件上的处理是如何处理?我们这个主要是针对通信基站的备用蓄电池,所以充电电流可能不是可以控制的,跟他们的充电机相关。谢谢!

通信基站的备用电源要求有这么高吗?是不是需要和电脑通信,例如通过USB口可以检测到电池电量? 之前接触过深圳一家公司用MCU做的USB口通信芯片,目的就是通过USB口可以看到电池的电量信息。但是其电量检测也是通过检测电池电压来实现的。实际上,如果不能很好的处理温度对电池容量的影响(特别是对于一些户外的应用中)以及电池自身的衰减的问题。如果负载相对稳定,根据电压来显示电量还是一个相对稳妥的方法。至少不会因为软件累计的误差导致电池不能被充满电或者是不能被完全放电。如果非要如此,最好的方法就是建议根据电池的内阻辅助电压的方法来检测电量。

   说了半天跑题了。如果你的充电电流相对不是很恒定。那就需要你时刻检测采样电阻上面的电压,这个数据就很庞大,最后还要减去采样电阻上面消耗的功耗,且这个也不是恒定的。再加上后期负载的消耗也是不恒定的,还有电路自身的消耗和电池的自耗电。这样处理起来就很难处理。长期来看,还要考虑电池在冬天时间的容量减少是不是电池受温度的影响还是电池本身寿命的衰减。

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xjh203
LV.5
6
2013-07-02 09:07
@xjh203
通信基站的备用电源要求有这么高吗?是不是需要和电脑通信,例如通过USB口可以检测到电池电量?之前接触过深圳一家公司用MCU做的USB口通信芯片,目的就是通过USB口可以看到电池的电量信息。但是其电量检测也是通过检测电池电压来实现的。实际上,如果不能很好的处理温度对电池容量的影响(特别是对于一些户外的应用中)以及电池自身的衰减的问题。如果负载相对稳定,根据电压来显示电量还是一个相对稳妥的方法。至少不会因为软件累计的误差导致电池不能被充满电或者是不能被完全放电。如果非要如此,最好的方法就是建议根据电池的内阻辅助电压的方法来检测电量。  说了半天跑题了。如果你的充电电流相对不是很恒定。那就需要你时刻检测采样电阻上面的电压,这个数据就很庞大,最后还要减去采样电阻上面消耗的功耗,且这个也不是恒定的。再加上后期负载的消耗也是不恒定的,还有电路自身的消耗和电池的自耗电。这样处理起来就很难处理。长期来看,还要考虑电池在冬天时间的容量减少是不是电池受温度的影响还是电池本身寿命的衰减。

单单针对电池来讲,在不同的温度条件下和不同的放电的电流情况下,即便是你充电电池的电量时一样的。实际上放出的电量也会是不一样的。 所以如果单单靠电流时间的积分,然后做加减法是不行的。可能费了半天的功夫后结果实际上比电压法好不了多少。实际上电池的电量大体上和其内阻有很大的线性关系。所以,如果电流恒定,那么通过电压就可以比较简单的反应出电量的多少。

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2013-07-03 19:48
@xjh203
通信基站的备用电源要求有这么高吗?是不是需要和电脑通信,例如通过USB口可以检测到电池电量?之前接触过深圳一家公司用MCU做的USB口通信芯片,目的就是通过USB口可以看到电池的电量信息。但是其电量检测也是通过检测电池电压来实现的。实际上,如果不能很好的处理温度对电池容量的影响(特别是对于一些户外的应用中)以及电池自身的衰减的问题。如果负载相对稳定,根据电压来显示电量还是一个相对稳妥的方法。至少不会因为软件累计的误差导致电池不能被充满电或者是不能被完全放电。如果非要如此,最好的方法就是建议根据电池的内阻辅助电压的方法来检测电量。  说了半天跑题了。如果你的充电电流相对不是很恒定。那就需要你时刻检测采样电阻上面的电压,这个数据就很庞大,最后还要减去采样电阻上面消耗的功耗,且这个也不是恒定的。再加上后期负载的消耗也是不恒定的,还有电路自身的消耗和电池的自耗电。这样处理起来就很难处理。长期来看,还要考虑电池在冬天时间的容量减少是不是电池受温度的影响还是电池本身寿命的衰减。

xjh203,你好!放电期间我是想根据不同的放电电流对应不同的终止电压以及放电量,同时考虑温度的影响。问题是充电期间对电流和时间积分所得到的电量并不是全部充到电池里面了,因为充电效率不是100%,所以对充电期间的剩余电量计算比较纠结。

可能实际通信基站的备用电源没有这么高的要求,可是论文这么要求啊,伤不起,学校搞的跟实际生产还是有很大脱节,可能确实到最后精度都不如电压的,但是还是得做啊。

再次谢谢指导!

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2013-07-05 10:43
@zhangjx911
xjh203,你好!放电期间我是想根据不同的放电电流对应不同的终止电压以及放电量,同时考虑温度的影响。问题是充电期间对电流和时间积分所得到的电量并不是全部充到电池里面了,因为充电效率不是100%,所以对充电期间的剩余电量计算比较纠结。可能实际通信基站的备用电源没有这么高的要求,可是论文这么要求啊,伤不起,学校搞的跟实际生产还是有很大脱节,可能确实到最后精度都不如电压的,但是还是得做啊。再次谢谢指导!

我想说的是电池是根据什么来判断过放电的?

如果采用电压到一定点(比如3V)那最好还是根据电压来判断的好

再说了,放电电流在实际使用中不太可能恒定不变的,再加上如温度 湿度什么的影响 

你用哪种方法都很难实现精准控制的


不然你就把各种对容量有影响的因素都考虑进去(如温度就取一个范围为一个档),再针对实际要用的电池作一个实验进行统计,根据实际统计的值作参考调整修正。不过这样做成本方面投入有些大了,而且就算一家的电池,每批次都会有差异的,所以说不太好控制准确

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2013-07-05 10:48
@zhangjx911
xjh203,你好!放电期间我是想根据不同的放电电流对应不同的终止电压以及放电量,同时考虑温度的影响。问题是充电期间对电流和时间积分所得到的电量并不是全部充到电池里面了,因为充电效率不是100%,所以对充电期间的剩余电量计算比较纠结。可能实际通信基站的备用电源没有这么高的要求,可是论文这么要求啊,伤不起,学校搞的跟实际生产还是有很大脱节,可能确实到最后精度都不如电压的,但是还是得做啊。再次谢谢指导!

补充说明下,目前我有在观察苹果MINI的电量显示,结果一直是 30%左右以下的时候电用的特别快,跟我车上的油表没差,到中间段的时候用的时间就是长。应该是电量显示还是用电压的方法的关系。


充电我们有作实验的,中后期充电的时间段 电池容量是最大的

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