電池電量監(jiān)測(cè)芯片怎么用 電池電量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案

電池電量監(jiān)測(cè)芯片怎么用

電池電量監(jiān)測(cè)芯片是用來(lái)監(jiān)測(cè)電池的電量狀態(tài)和剩余容量的器件。下面是一般的使用流程：

連接電池電量監(jiān)測(cè)芯片：將電池電量監(jiān)測(cè)芯片與電池連接，通常通過(guò)連接芯片提供的正負(fù)極引腳與電池的正負(fù)極進(jìn)行連接。

供電：為了使芯片正常工作，需要為芯片供電。具體供電方式和要求可以查看芯片的技術(shù)文檔或參考其設(shè)計(jì)規(guī)范。

調(diào)試芯片：根據(jù)芯片的說(shuō)明文檔或者開(kāi)發(fā)指南，使用相應(yīng)的開(kāi)發(fā)工具或集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE）對(duì)芯片進(jìn)行配置和調(diào)試，以確保其正常工作。

讀取電量信息：使用芯片提供的接口或者API，可以讀取電池電量、剩余電量、電壓等相關(guān)信息。具體的讀取方法可以參考芯片的技術(shù)文檔或示例代碼。

處理電量信息：根據(jù)讀取到的電量信息，可以進(jìn)行相應(yīng)的處理和判斷，比如顯示電量百分比、觸發(fā)警告或保護(hù)機(jī)制等。

需要注意的是，不同的電池電量監(jiān)測(cè)芯片可能有不同的使用方法和特性，所以具體的操作步驟和功能實(shí)現(xiàn)可能會(huì)有所不同。在使用之前，建議查看相關(guān)的芯片規(guī)格和技術(shù)文檔，以便正確地使用和配置電池電量監(jiān)測(cè)芯片。

如何檢測(cè)電池電量

常見(jiàn)的檢測(cè)電池電量的方法有以下幾種：

使用電池電量顯示器：大多數(shù)移動(dòng)設(shè)備（如智能手機(jī)、平板電腦）和電子設(shè)備（如筆記本電腦）都會(huì)在操作系統(tǒng)界面或屏幕上顯示電池電量的圖標(biāo)或數(shù)字。你可以直接查看設(shè)備屏幕上的電池電量信息。

使用設(shè)備內(nèi)置的電池管理功能：一些設(shè)備提供了自帶的電池管理功能，通過(guò)設(shè)置菜單或控制面板中的電池選項(xiàng)，你可以查看電池電量詳細(xì)信息，如剩余電量百分比、預(yù)計(jì)剩余使用時(shí)間等。

使用第三方應(yīng)用程序：在手機(jī)等智能設(shè)備上，可以下載并安裝第三方的電池管理應(yīng)用程序，這些應(yīng)用程序通常提供更多的電池電量監(jiān)測(cè)功能，如實(shí)時(shí)電壓、充電狀態(tài)、耗電排行等。

使用外部充電器或測(cè)試儀器：有些充電器或測(cè)試儀器配備了電池電量檢測(cè)功能，可以直接插入電池或連接到電池觀(guān)察其電池電量情況。

無(wú)論使用何種方法檢測(cè)電池電量，注意確保所使用的工具和方法安全可靠，避免對(duì)電池或設(shè)備造成損壞或危險(xiǎn)。此外，不同設(shè)備和系統(tǒng)可能具有不同的電池顯示方式和命名方式，因此可根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的方法進(jìn)行檢測(cè)。

電池電量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案

除了充電、保護(hù)和電池平衡電路外，電池電量測(cè)量也是智能多電池系統(tǒng)中常見(jiàn)的功能之一。無(wú)論是什么樣的電池供電設(shè)備，涉及電池的電路系統(tǒng)都面臨著一系列獨(dú)特的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，因?yàn)殡姵氐?a href="http://www.ttokpm.com/v/tag/2364/" target="_blank">電氣性質(zhì)總是在變化。例如，電池的最大容量 （也稱(chēng)為健康狀態(tài)或 SOH） 和自放電速率總是隨著時(shí)間的推移而降低，而充電和放電速率也會(huì)隨著溫度的變化而變化。精心設(shè)計(jì)的電池系統(tǒng)可以不斷地動(dòng)態(tài)處理這些參數(shù)變化，以便為使用者提供一致且準(zhǔn)確的電池性能變現(xiàn)參數(shù)。對(duì)應(yīng)到實(shí)際體驗(yàn)中，我們就可以準(zhǔn)確輸出一些指標(biāo)，讓產(chǎn)品更具 “高級(jí)感”，包括：

當(dāng)前剩余充電時(shí)間

當(dāng)前系統(tǒng)續(xù)航時(shí)間

預(yù)期電池壽命 （或剩余充電次數(shù)）

從目前電子行業(yè)的主流技術(shù)來(lái)看，準(zhǔn)確的電池電量測(cè)量功能，需要一個(gè)精準(zhǔn)的電池庫(kù)侖計(jì) IC 和相關(guān)的電池專(zhuān)用模型，最終系統(tǒng)是需要形成一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)——荷電狀態(tài) （SOC）。SOC 是指電池使用一段時(shí)間或長(zhǎng)期擱置不用后，剩余容量與其全新且完全充電狀態(tài)時(shí)的容量的比值，它的取值在 0 至 1 之間。我們可以簡(jiǎn)單地理解為，SOC 是當(dāng)前電池容量占最大容量的百分比。雖然市面上有一些電量計(jì) IC 集成了電池模型和算法，甚至直接輸出 SOC 的值，但仔細(xì)分析就會(huì)發(fā)現(xiàn)，這些 IC 往往會(huì)以犧牲準(zhǔn)確性為代價(jià)，以簡(jiǎn)化 SOC 的估計(jì)算法。

如下圖 （圖） 所示為 ADI 的一款型號(hào) LTC2944 的庫(kù)侖計(jì)，它可以支持到最高 60V 的電池電壓，它提供的是最基本的精準(zhǔn)庫(kù)侖計(jì)方案，再由用戶(hù)根據(jù)實(shí)際使用的電池模型進(jìn)行電量估計(jì)運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)電量計(jì)功能。這是一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)提供方式，將不確定因素開(kāi)放給用戶(hù)，以更自由地使用器件，兼容更多高精確度應(yīng)用，下文將進(jìn)行進(jìn)一步探討。

圖 LTC2944 60V庫(kù)侖計(jì)方案

目前的研究表明，精確的庫(kù)侖計(jì)數(shù)、電壓、電流和溫度是準(zhǔn)確估計(jì) SOC 的先決條件，迄今為止，行業(yè)內(nèi)能夠做到的 SOC 估計(jì)誤差最小為 5%。如下圖 （圖） 所示是各種電池的典型充放電曲線(xiàn)，在傳統(tǒng)的電壓型電量估計(jì)方法中，最困難之處就在平坦充放電區(qū)間的電量估計(jì)，因?yàn)檫@時(shí)電池電量的變化只會(huì)帶來(lái)很小電壓變化，于是會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)報(bào)告 75% 的 SOC，然后卻突然下降到 15% 的 SOC。

庫(kù)倫計(jì)數(shù)的方式，能夠很精確地確定當(dāng)前電池處于曲線(xiàn)哪個(gè)位置，尤其是平坦區(qū)的位置。具體的方法是：

當(dāng)電池充滿(mǎn)電時(shí)，用戶(hù)將庫(kù)侖計(jì)數(shù)器初始化為已知的電池容量。

在釋放庫(kù)侖時(shí)遞減計(jì)數(shù)或在充電庫(kù)侖時(shí)遞增計(jì)數(shù) （能適應(yīng)只充一部分電的情況）。

這種方案最大的優(yōu)勢(shì)在于，這種電量計(jì)算方式不需要知道電池的化學(xué)成分。由于 ADI LTC2944 集成了庫(kù)侖計(jì)數(shù)器，因此這款 IC 可以輕松地用于多種電池設(shè)備，與電池的化學(xué)性質(zhì)無(wú)關(guān)。

各種類(lèi)型電池的典型充放電曲線(xiàn)

在電路系統(tǒng)得到庫(kù)倫計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)之后，軟件算法上，要根據(jù)電池模型進(jìn)行數(shù)學(xué)換算，以確定 SOC 的值，如下圖 （圖4） 所示的是一種經(jīng)典的電池模型，涉及到串聯(lián)并聯(lián)的多個(gè)參數(shù)，實(shí)際上，這里還沒(méi)有考慮比較重要的溫度參數(shù)影響。模型分析與換算的方法是專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域知識(shí)，在此不進(jìn)行贅述，但可以確定的是，這個(gè)模型最基本要獲知的就是電壓、電流以及庫(kù)侖計(jì)數(shù)的參數(shù)數(shù)據(jù)。

經(jīng)典的電池模型

編輯：黃飛