鋰電池電量檢測方法,如何實時監(jiān)測鋰電池剩余電量

來源：存能電氣  日期：2019-06-19 10:35  瀏覽量：次

　　鋰電池電量檢測方法，如何實時監(jiān)測鋰電池剩余電量？鋰電池容量是指電池存儲電量的大小。鋰電池如果將電用盡，會減短電池的使用壽命。鋰電池在充電及使用過程中需要對充電過流、過壓以及放電短路、過熱等情況進(jìn)行控制及保護(hù)，同時需要實時監(jiān)測電池的電池電壓、剩余電量、估計供電時間、溫度等諸多信號，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行判決處理。

　　鋰電池電量檢測方法

　　1.電壓測試法：就是說鋰電池的電量通過簡單的監(jiān)控電池的電壓而得來的。鋰電池的電量和電壓不是線性關(guān)系的，所以這中測試方法并不精準(zhǔn)，電量測量精度僅僅超過20%。尤其是電池電量低于50%時，手機(jī)的電量計算將會變得非常不準(zhǔn)確。所以這種方法對電池的保護(hù)是非常有限的。

　　2.電池建模法：這個方法是根據(jù)鋰電池的放電曲線來建立一個數(shù)據(jù)表，數(shù)據(jù)表中會標(biāo)明不同電壓下的電量值，這一方法可以有效的提高測量的精度。但要獲得一個精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)表并不簡單，因為電壓和電量的關(guān)系還涉及到了鋰電池的溫度、自放電、老化等的因素。只有結(jié)合了眾多的因素來進(jìn)行修正才能夠得出較滿意的電量測量。

　　3.庫侖計：庫侖計是在鋰電池的正極和負(fù)極串如一個電流檢查電阻，當(dāng)有電流流經(jīng)電阻時就會產(chǎn)生Vsense，通過檢測Vsense就可以計算出流過電池的電流。因此可以精確的跟蹤電池的電量變化，精度可以達(dá)到1%，另外通過配合電池電壓和溫度，就可以極大的減少鋰電池老化等因素對測量結(jié)果的影響。其中iPhone中就是采用這一方法。

　　剩余電量是指鋰電池內(nèi)的可用電量占標(biāo)稱容量的比例，是電池管理系統(tǒng)的一個重要監(jiān)控數(shù)據(jù)，電池管理系統(tǒng)根據(jù)SOC值控制電池工作狀態(tài)。

　　電池的剩余電量也即反映的是鋰電池的荷電狀態(tài)。電池本身復(fù)雜的電化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致其瞬態(tài)電壓響應(yīng)。電荷必須首先以電子的形式穿越儲存能量的電化學(xué)活性材料(陽極或陰極)，在到達(dá)粒子表面后以離子的形式存儲于電解液中。這些化學(xué)步驟與電池電壓響應(yīng)的時間常數(shù)相關(guān)。

　　如何實時監(jiān)測鋰電池剩余電量？

　　1.鉛酸等電量與電壓有近似線性關(guān)系的電池可以采用測量端電壓的方式來了解剩余電量。

　　2.鋰電池（尤其是磷酸鐵鋰電池）因為電壓較平穩(wěn)，無法通過簡單地通過電壓來判斷剩余電量。

　　3.實時監(jiān)測鋰電池剩余電量最好的辦法是使用智能芯片，如TI之類的BQ3050芯片。

　　4.筆記本電腦電池上用的大部分是TI該款芯片。

　　5.主要是靠積分法計算剩余電量。有些智能保護(hù)板可能還加入電芯溫度、電壓、電流等特性曲線來輔助積分算法提供剩余電量的準(zhǔn)確度。

　　電池管理可視為是電源管理的一部分。電池管理中，電量計是負(fù)責(zé)估計鋰電池容量。其基本功能為監(jiān)測電壓，充電/放電電流和電池溫度，并估計電池荷電狀態(tài)(SOC)及電池的完全充電容量(FCC)。有兩種典型估計鋰電池荷電狀態(tài)的方法：開路電壓法(OCV)和庫侖計量法。另一種方法是由RICHTEK所設(shè)計的動態(tài)電壓算法。