介紹了蓄電池電量計(jì)的工作原理

目前使用的許多可充電電池包括鉛酸電池、鎳鎘/鎳金屬氫化物電池和鋰離子/鋰聚合物電池。這些電池的特性如表1所示。

 

鉛酸電池容量、低內(nèi)阻(通常400啊2 v電池內(nèi)部電阻約為0.5Ω),可以進(jìn)行大電流放電,但笨拙和巨大的體積,不容易,一般用于汽車(chē)和工業(yè)。其電極數(shù)據(jù)中含有鉛，會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。鉛酸電池對(duì)充電控制要求低，可用于浮式充電。

 

鎳鎘電池容量大，內(nèi)阻低，放電電壓穩(wěn)定，適用于直流電源。與其他類型的電池相比，鎳鎘電池具有耐過(guò)充、過(guò)放電性能。操作簡(jiǎn)單方便，但有召回效果。電極數(shù)據(jù)中含有劇毒重金屬鎘，隨著環(huán)境要求的提高，鎘的市場(chǎng)份額不斷下降。

 

鎳金屬氫化物電池是在鎳鎘電池的基礎(chǔ)上翻轉(zhuǎn)而成，利用金屬化的氫來(lái)代替有毒的鎘，在大多數(shù)情況下可以代替鎳鎘電池。其容量約為鎳鎘電池的1.5 ~ 2倍，無(wú)召回效應(yīng)。與需要高充電控制的鎳金屬氫化物電池有關(guān)，許多氫化物電池現(xiàn)在用于一些便攜式電子產(chǎn)品中。

 

鋰離子電池是最常見(jiàn)的高能量密度二次鋰電池，是高容量鎳鎘/鎳氫電池的1.5 ~ 2倍。其均勻工作電壓為3.6V，是鎳鎘電池和鎳氫電池的3倍。其內(nèi)阻大，不能進(jìn)行大電流充放電，且要求準(zhǔn)確的充放電控制，以防止電池?fù)p壞并達(dá)到最佳使用功能。鋰離子電池廣泛應(yīng)用于各種便攜式電子產(chǎn)品，包括手機(jī)、筆記本電腦、mp3等。

 

聚合物鋰電池是一種新型的大容量二次鋰電池。內(nèi)阻低，允許10C的充放電電流。它需要和鋰離子電池一樣精確的充放電控制。目前，鋰聚合物電池主要用于需要大電流充電和放電的應(yīng)用，如電力/模型汽車(chē)。可充電電池容量的預(yù)算方法。

 

在大多數(shù)便攜式應(yīng)用程序中，隨時(shí)了解電池容量以預(yù)算電池壽命是必要的。

 

圖1電池電量計(jì)簡(jiǎn)化框圖

 

最早的用途之一是通過(guò)監(jiān)測(cè)電池的開(kāi)路電壓來(lái)獲得剩余容量。這是由于電池端子電壓和剩余容量之間有一個(gè)坦白的接觸，測(cè)量電池端子電壓可以預(yù)算其剩余容量。這種方法的約束是:1)開(kāi)路電壓和容量之間的聯(lián)系因制造商的不同而不同。2)只有通過(guò)測(cè)量電池在不加載時(shí)的開(kāi)路電壓，才能獲得較為準(zhǔn)確的效果。然而，電池的剩余容量是根據(jù)大多數(shù)應(yīng)用程序的需要來(lái)理解的。此時(shí)，負(fù)載電流對(duì)內(nèi)阻的壓降將影響開(kāi)路電壓的測(cè)量精度。電池內(nèi)阻的彌散非常大，而且這種彌散會(huì)隨著電池的使用年限而增大，因此很難補(bǔ)償由壓降引起的誤差。綜上所述，在實(shí)際應(yīng)用中，通過(guò)開(kāi)路電壓實(shí)時(shí)預(yù)算電池剩余容量的方法并不能達(dá)到令人滿意的精度，只能提供一個(gè)粗略的參考值。

 

在許多情況下使用的另一種技術(shù)是通過(guò)測(cè)量進(jìn)入/離開(kāi)電池的凈電荷來(lái)預(yù)算電池的剩余容量。這樣，流入/流出電池的總電流就被整合起來(lái)，凈電荷就是剩余的容量。電池容量可預(yù)置，可在下一個(gè)不充電循環(huán)中學(xué)習(xí)。該方法在對(duì)電池自放電、不同溫度下的容量變化等因素進(jìn)行補(bǔ)償后，可以達(dá)到令人滿意的精度，因此被廣泛應(yīng)用于筆記本電腦等高端應(yīng)用中。

 

電池電量計(jì)工作原理

 

電池電量計(jì)繼續(xù)整合流入/流出電池的總電流，并使用凈電荷作為剩余容量。