關于電池電量計的工作原理

TIME: 2019-01-08 新聞資訊

電池的使用壽命不能僅通過循環次數或使用年限來定義，而是在很大程度上取決于其使用方法。隨著容量消失，運行時間變短。智能電池通過讀取先前傳遞的能量來獲取此容量衰減，但這些重要的健康統計數據仍然大部分隱藏在用戶之外。電池仍然是一個“黑匣子”，在更換電池時會隱藏重要的性能記錄和掩模。

智能電池的主要任務之一是在電池，充電器和用戶之間建立通信。指示充電狀態的燃油表部分地實現了這一點。按下充滿電的SMBus電池上的TEST按鈕時，所有信號燈都會亮起。在部分放電的電池上，一半燈亮起，而在空電池上，所有燈都保持黑暗或出現紅燈。

圖中顯示了一個電池的電量計，75％充電，三個燈發光

雖然電池或顯示屏上顯示的SoC信息對用戶有幫助，但讀數並不能保證運行時間。無論電池能夠存儲多少容量，電量計都會重置爲100％完全充電。如果老化的電池顯示100％的SoC而電池的充電能力下降到50％或更低，這已經處于危險狀態。“100％指的是什麽？”例如，如果100％的好電池産生4小時的運行時間，那麽容量減半的電池只運行2小時。許多用戶都沒有意識到電量計只顯示SoC；領先的健康指標，仍然未知。

除了應用受控放電外，沒有可靠的方法來測量“化學電池”的容量，但有一種方法可以讀取“數字電池”。術語化學電池是指通過放電完全充電的電池組得到的實際容量數字電池是一種外圍監測電路，它存儲在充電和放電電池時通過庫侖計數得出的估計容量，作爲現場使用的一部分。

SMBus电池默认将出厂设置的设计容量保存为Ah或100％。每次完全充电时，电池会重置完全充电标志，并且在放电期间，库仑计测量所消耗的能量。流入和流出的库仑可用于估计称为电池状态的完全充电容量（FCC）。随着电池使用和时间的减少，所交付的能量也会减少，并且FCC数量也会下降。与通过放电获得的容量读数相比，正在深循环的电池的FCC精度约为+/- 5％。定期校准将提高FCC准确度。也可以通过充电期间的库仑计数来估算容量。这对空电池最有效。具有100％容量的电池将获得完整的库仑计数；只有50％容量的产品只能在电池充满电之前接受一半。库仑计数开始时不知道剩余SoC会影响准确性。可以通过测量电池的开路电压（OCV）来估算SoC，但这只是粗略的近似值，因为充电或放电后的搅拌以及温度会影响OCV。可以使用彩色LED在线性显示器上显示SoC和容量信息。绿灯表示可用容量；电池的空白部分标有未点亮的LED；并且不可用部分显示为红色LED。结果也可以在数字显示器上显示。

讀取SMBus上的電池信息，並將其顯示在多色LED條上。該圖顯示了50％SoC的部分放電電池，其中20％爲空，30％無法使用。提供功能狀態（SoF），是電池診斷的終極産品。一些設備制造商對于向消費者提供此功能猶豫不決，因爲這可能導致保修索賠的提升。如果電池容量降至80％以下，則只能進行更換；保持隱藏的證據被視爲破壞性最小的方法。SoF始終可以通過服務代碼訪問。SoF最適合工業用途。

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