简介

锂离子电池的普及正在推动电动汽车、医疗和机器人市场的蓬勃发展。不仅如此，当前的应用需求不断驱动大型电池组的应用，以实现更大的范围、更长的寿命和更卓越的功率能力。

在基于电池的应用中，估计电池的内部状态对保证其性能至关重要。这项任务一般由电量计完成。电量计可以准确估算电池内部状态，同时提供有关电池的关键信息，例如充电状态 (SoC)、健康状况 (SoH) 和功率限制。不过，开发如此复杂的算法需要深入了解锂离子电池的化学特性、非线性状态估算技术和控制理论方面的专业知识，同时花费大量的资源和时间。

本文将介绍一种用于高压电池组的新型、高适应性电量计，它能够在保持高估算精度的同时大幅缩短上市时间。本文将重点关注四个关键方面：高级算法设计、简单系统集成、轻松配置和快速虚拟验证。

高级电量计算法设计

电量计利用可测量参数（例如电流、电压和温度）来推断电池的内部状态。电流估算法（例如库仑计数）监测进出电池的电荷，而电压估算法则依赖于电压查找表。但这些方法如果单独使用，其结果都不尽如人意。

还有一种方法是基于模型的状态估算法，它结合了电流法和电压法。但模型法依赖单个电池的数学模型来捕获电池最重要的动态参数，如开路电压和扩散电压。而这些动态参数受内部和环境因素的严重影响，因此对这些参数的提取取决于整个电池工作范围内定义的表征测试。

我们以MPS 的MPF4279x系列产品为例进行说明。MPF4279x是MPS提供的新型电量计系列，它采用基于模型的高级状态估算法来提供高精度的电池信息，例如电池组充电状态、剩余充电时间、运行时间 、健康状况和功率限制。

表 1 列举了在不同工作条件下，应用 MPF42790的电池组充电状态性能指标。表中的指标对应充电状态均方根误差（和最大充电状态误差）。

表1: MPF42790充电状态性能

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