CEDV 电量计算法介绍

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1.     传统电量计介绍

随着市场清洁能源的需求以及应用市场的需要，锂电池在日常生活中有着越来越广泛的运用。为了实现对电芯电量的检测，在以往很多的应用场景下，通常采用电压测试法来预估锂离子电芯的电芯容量。但是随着对电量预估的精度要求的提高，加之电芯在不同温度和负载等应用情况下电压存在跳变，单纯地利用电压测量法来预估电量，已经不能满足精准测量电路的需求。

2.     什么是CEDV？   

CEDV是基于库仑积分的一种电量计量算法。比如[url=]BQ4050[/url], [url=]BQ34110[/url]这些电量计都基于CEDV算法。CEDV是EDV的补偿，在了解CEDV之前，有必要介绍一下EDV。

I.  什么是EDV

EDV（end discharge voltage ）如下图所示的电压和RM（电芯剩余容量）的对应曲线，是电芯快要耗尽的时候的电压值。之所以如此关注EDV，是因为在之前的对应电容量中电压值相对平坦不利于判断，故选择了低电量情况下，变化率较大的点作为EDV点。

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图1 电芯OCV曲线与对应的EDV点

如果我们可以精准地测量电芯的电压值，那么是否我们就可以保证我们可以精准判断EDV点呢？答案是否定的，由于电芯的电压特性曲线并不是一个固定的曲线。该曲线与电芯的负载、温度以及电芯的老化程度都相关，所以单单只根据EDV点预估，还是不够准确。

举一个简单的例子：

如下图中所示，在不同的负载模式下，电芯的放电曲线是不同的，如果使用同一套EDV标准去预估电量，必然会造成大负载情况的电量预估过于乐观，而在没有到达我们设定的EDV点，电量就已经耗尽。

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图2 不同负载情况下对应的OCV曲线

同样的，如果在轻载模式放到接近电芯放电阈值，突然加入重载，会使得电芯电压低于警告值，造成系统异常关机不能正常关闭。类似的问题在温度突变的情况下也有可能出现。

II.   CEDV中EDV点是什么？

在TI带有CEDV算法的电量计芯片中，通常关注EDV2，EDV1，EDV0这3个点，一般而言这三个点分别对应着电芯容量7%，3%和0%。这3个EDV点是电芯放电接近临界点的时候的电压值，其数值大小 EDV2>EDV1>EDV0。

在TI的CEDV算法中，EDV2是对用户开放的 ，用户可以根据自己实际情况选择。这一点的选取需要注意：如果选择容量更高，那对应电压处于平坦区，电压偏差一点点其对应的容量偏差可能很大；如果选择的点过于靠后如果选择容量更低，那么FCC更新更难，因为FCC是要从满充放电到EDV2才会更新的，EDV2越低就越容易意外关机。

EDV1是一个参考电压点，此时容量为3.125%×RSOC，可以简单理解为3%电芯容量的点。该点是系统进入sleep mode的阈值点，通常情况下系统在该点应该进入sleep模式，不能再支持系统的正常使用，尤其是无法支持系统的重载模式。

电芯通常不会放电放到EDV0点，电芯达到该点就会置位过放警报。在实际应用中，由于电芯过放会造成不可逆的电芯损坏，所以电量计会进入shutdown模式。

简而言之，EDV2、EDV1、EDV0都是电芯电量警报点，而且警报的力度依次加深。对于实际应用而言，需要合理设定EDV2，以保证EDV2到EDV0放电时候，电芯能够满足系统的供电要求。