BQ40z50 从入门到量产

一、内容概括文章首先介绍芯片的初始化配置要点随后详细讲解化学 ID 的学习方法包括大厂电芯直接选择化学 ID 和小厂电芯通过放电数据上传 TI 云端匹配两种路径。接着重点说明电池容量学习的具体步骤涵盖 GAUGE_EN 使能、恒流放电、静置抓取 OCV、CC/CV 充电等关键操作直至 Qmax 学习完成。在此基础上进一步介绍标准放电与 Ra Table内阻表的学习过程最后讲解如何锁定模型参数、导出黄金镜像Golden Image并烧录到全新芯片使芯片具备完整的电量监控能力。bq40z50主要应用于对电量预测精度和系统安全性要求极高的1-4 串中高端多串锂电池场景如无人机、便携式医疗仪器、工业测控设备以及高端移动储能产品。二、初始化配置初始化配置不正确可能导致芯片在初始状态无法正常使用初始状态下芯片默认关闭充放电mos并且默认状态使用3s电池。如果电池数目不匹配会导致无法正常供电。初始化配置可参考PurrStack的BQ40z50 初始化配置总结_bq40z50配置教程-CSDN博客三、化学ID学习如果使用的是国际大厂的标准商业化电芯且明确知道电芯型号。针对这些大厂电芯TI可能已经对相应的电芯进行过建模。直接在Chemistry进行选择烧录对应的化学ID即可。如果使用的是不知名品牌的电芯、定制软包电池或者在数据库里搜不到对应型号。针对小厂电芯我们可以通过 bqStudio 的寄存器log记录一次完整的放电数据然后发给 TI 的云端服务器它会用大数据算出一个最接近的 ID。1.将电池充至满电打开log模式静止两个小时注意不要有任何电流。2.静止后开始恒流放电一直到电量耗尽关闭log模式。生成的log文件3.打开刚才保存的.log文件将文件重命名为roomtemp_rel_dis_rel.csv并将其与一个名为config.txt的配置文件说明电池容量等信息详见GPCCHEM网站信息 instruction manual for single or multiple cell (in series) battery pack 一起打包成一个.zip压缩包。4.访问 TI 的在线化学匹配工具网站GPCCHEM (Gauging Parameter Calculator)https://www.ti.com/tool/GPCCHEMhttps://www.ti.com/tool/GPCCHEM注册TI账号并上传刚才的zip安装包。大约 10 分钟后注册邮箱会收到一份 TI 发来的自动分析报告。选择推荐的化学ID进行烧录即可。四、电池容量学习流程4.1 芯片初始化配置1.注意确保基础容量与电压完全匹配你的设计。我这里采用的2s电池2.终止电压设置与满充电流配置4.2 开始电池容量学习1.发送GAUGE_EN使能命令观察Manufacturing Status中的GAUGE_EN变红。2.检查Update Status寄存器此时应从00变为04。3.恒流放电完全静止5个小时左右抓取OCV。观察标志位等待REST变为 1VOK变为 0即可。4.接上充电器以标准的恒流/恒压CC/CV模式充电。满充静置至少 2 小时。观察标志位等待REST变为 1VOK变为 0即可。5.此时Update Status应该自动从04跳变为05。这代表 Qmax最大化学容量 已经成功学出。五、标准放电并学习 Ra Table内阻表基于上述操作已完成的情况下继续芯片才能继续学习阻抗表。1. 将电子负载设置为C/10 到 C/5 之间的恒定电流。开始放电后中途绝对不能断开负载不能修改电流必须一口气持续放到终止电压直到电量计自身的FD标志位置 1 并自动切断放电回路。当放电触底时Data Memory 里的Ra flag会变成0x0055代表数据采集完毕。PS:我的图片均已训练完成2. 放空后彻底断开负载静置至少 5 小时。同样等待内部反应平息抓取最终 OCV即可。3.Update Status会从05跳变为06如果开启了均衡则会变为0E。至此容量和内阻全部学习完毕PS如果在已经完成放电的基础上发现Update Status没有从05跳变为06且Ra Table 里的Ra flag变成0x0555并不一定有并非训练完成只需再重复上述操作后即可。六、收尾与导出黄金镜像 (Golden Image)1. 进入Data Memory-Gas Gauging-State。手动将Update Status从06或 0E修改为02按回车并点击Write_All保存。锁死 Qmax 和 Ra 表的基础模型防止用户在极端恶劣使用下导致内阻学习走样。2. 进入顶部的Firmware标签页点击Read to File。导出一个.srec格式的文件。七、烧录黄金镜像针对全新的芯片进行烧录黄金镜像即可像之前训练过的芯片一样对电池的状态进行监控。烧录好.srec文件后需要发送IT_ENABLE命令将Update Status由02改为06 此时BQ40Z50已经具有有效的QMax和Ra阻抗数据并且Impedance Track算法已经正式启用。