電池電量計(jì)的工作原理

電池的壽命不能僅僅由電池的循環(huán)次數(shù)或壽命來(lái)含義，而重要取決于它的使用方式。當(dāng)容量消失時(shí)，運(yùn)行時(shí)間會(huì)變短。智能電池通過(guò)讀取之前傳輸?shù)哪芰縼?lái)捕獲這種容量衰減，但這些重要的健康統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)在很大程度上對(duì)用戶是隱藏的。電池仍然是一個(gè)黑匣子，當(dāng)電池被替換時(shí)，它會(huì)隱藏重要的性能記錄和遮罩。

智能電池的重要任務(wù)之一是建立電池、充電器和用戶之間的通信。指示充電狀態(tài)的燃料表部分實(shí)現(xiàn)了這一點(diǎn)。當(dāng)你按下充滿電的SMBus電池的測(cè)試按鈕時(shí)，所有的燈都亮了。在電池部分放電的情況下，一半的燈會(huì)亮著，而在電池耗盡的情況下，所有的燈都是暗的或紅色的。

蓄電池電壓表

圖中顯示了一個(gè)電池的電壓表，充電75%，三盞燈發(fā)光

雖然電池或顯示器上顯示的SoC信息對(duì)用戶有幫助，但這些讀數(shù)并不保證運(yùn)行時(shí)間。無(wú)論電池能容納多少容量，儀表都被重置為100%滿電。假如一個(gè)老化的電池顯示100%的荷電狀態(tài)，而電池的充電能力下降到50%或更少，它已經(jīng)處于危險(xiǎn)狀態(tài)。百分之百是什么意思?例如，假如100%的好電池可以運(yùn)行4小時(shí)，那么只有一半容量的電池只能運(yùn)行2小時(shí)。許多用戶沒(méi)有意識(shí)到儀表只顯示SoC;領(lǐng)先的健康指標(biāo)，仍然未知。

除了應(yīng)用受控放電，沒(méi)有可靠的方法來(lái)測(cè)量化學(xué)電池的容量，但有一種方法可以讀取數(shù)字電池的容量。化學(xué)電池指的是通過(guò)放電一個(gè)充滿電的電池組所獲得的實(shí)際容量。

默認(rèn)情況下，SMBus電池將廠設(shè)置的設(shè)計(jì)容量保存為Ah或100%。在每次充滿電的時(shí)候，電池會(huì)重新設(shè)置充滿電的標(biāo)記，在放電的時(shí)候，庫(kù)侖會(huì)測(cè)量所消耗的能量。傳入和傳出的庫(kù)侖可以用來(lái)估計(jì)完全充電容量(FCC)稱為電池狀態(tài)。隨著電池壽命和時(shí)間的減少，輸送的能量也會(huì)減少，F(xiàn)CC的數(shù)量也會(huì)減少。電池深度循環(huán)時(shí)的FCC準(zhǔn)確度與放電時(shí)的容量讀數(shù)相比約為+/-5%。定期校準(zhǔn)將提高FCC的準(zhǔn)確性。充電時(shí)的庫(kù)侖計(jì)數(shù)也可以用來(lái)估計(jì)容量。這種方法對(duì)空電池效果最好。容量為100%的電池將獲得完整的庫(kù)侖計(jì)數(shù);容量只有50%的產(chǎn)品在電池充滿電之前只能接受一半的電量。在庫(kù)侖計(jì)數(shù)開(kāi)始時(shí)不了解剩余荷電狀態(tài)會(huì)影響準(zhǔn)確度。SoC可以通過(guò)測(cè)量電池的開(kāi)路電壓(OCV)來(lái)估計(jì)，但這是一個(gè)粗略的近似，因?yàn)镺CV在充放電后會(huì)受到攪拌和溫度的影響。彩色led可用于線性顯示SoC和容量信息。綠燈表示可用容量;電池的空白部分標(biāo)有未點(diǎn)亮的LED;不能使用的部分顯示為紅色led燈。結(jié)果也可以顯示在數(shù)字顯示器上。

蓄電池電壓表

讀取SMBus上的電池信息并顯示在多色LED條上。這個(gè)圖顯示了50%SoC的部分放電電池，其中20%是空的，30%是不可用的。供應(yīng)功能狀態(tài)(SoF)是電池診斷的最終目標(biāo)。一些設(shè)備制造商不愿向消費(fèi)者供應(yīng)這一功能，因?yàn)樗赡軐?dǎo)致更高的保修要求。假如電池容量下降到80%以下，只能更換。隱藏證據(jù)被認(rèn)為是破壞性最小的方法。SoF總是可以通過(guò)服務(wù)代碼訪問(wèn)。SoF最適合工業(yè)用途。