磷酸鐵鋰電池電量檢測(cè)原理及方法介紹
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-12-28 11:22
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高級(jí)的磷酸鐵鋰電池一般都有一個(gè)電池控制芯片，比如線性鋰電池芯片SL1053。這是控制電池充放電，電池過載保護(hù)，以及分析電壓數(shù)據(jù)估計(jì)電量溫度的。相當(dāng)于一個(gè)高級(jí)保險(xiǎn)絲，基本都是靠這個(gè)芯片讀取電量，而不是直接去分析電壓來換算電量。
有時(shí)候這個(gè)電池芯片會(huì)出故障，比如瞬間高壓擊毀芯片，會(huì)導(dǎo)致電量顯示不正確，無法充電什么的。很多時(shí)候，電池的問題都是出在芯片上。
磷酸鐵鋰電池電量檢測(cè)方法：
1、電壓測(cè)試法：就是說磷酸鐵鋰電池的電量通過簡(jiǎn)單的監(jiān)控電池的電壓而得來的。電池的電量和電壓不是線性關(guān)系的，所以這中測(cè)試方法并不精準(zhǔn)，電量測(cè)量精度僅僅超過20%。尤其是電池電量低于50%時(shí)，手機(jī)的電量計(jì)算將會(huì)變得非常不準(zhǔn)確。所以這種方法對(duì)電池的保護(hù)是非常有限的。
2、電池建模法：這個(gè)方法是根據(jù)鋰電的放電曲線來建立一個(gè)數(shù)據(jù)表，數(shù)據(jù)表中會(huì)標(biāo)明不同電壓下的電量值，這一方法可以有效的提高測(cè)量的精度。
但要獲得一個(gè)精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)表并不簡(jiǎn)單，因?yàn)殡妷汉碗娏康年P(guān)系還涉及到了電池的溫度、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(cè)量。
3、庫侖計(jì)：庫侖計(jì)是在鋰電的正極和負(fù)極串如一個(gè)電流檢查電阻，當(dāng)有電流流經(jīng)電阻時(shí)就會(huì)產(chǎn)生Vsense，通過檢測(cè)Vsense就可以計(jì)算出流過電池的電流。
從上面的三種方法中可以看到庫倫計(jì)的精度是最高的，它可以在不損傷磷酸鐵鋰電池的情況下降低電池的放電截止電壓，使電池的容量得到最大限度的利用，特別是對(duì)于低電壓系統(tǒng)和使用多次的電池。另外還可以以更高精確地發(fā)出鋰電池電量不足的警告信息，以避免用戶在使用的過程中丟失數(shù)據(jù)。
1、給電池充電，本來打算通過檢測(cè)電池電壓Vbat，來計(jì)算電池的充電電量；
2、但是5V適配器接上后，主控板就會(huì)輸出4.2V的Vbat，這時(shí)電池電量就已經(jīng)是100%
表述鋰電池儲(chǔ)能大小的參數(shù)是能量密度，在數(shù)值上大約相當(dāng)于電壓與鋰電池容量的乘積，為了有效提高鋰電的儲(chǔ)電量，人們一般會(huì)用增加電池容量的方法達(dá)到目的。但是，限于所用原材料的性質(zhì)，容量提升總是有限度的，于是提高電壓值成為提升鋰電池儲(chǔ)電能力的另一條途徑。
大家知道，鋰電池標(biāo)稱電壓是3.6V或3.7V，最高電壓是4.2V。那么，鋰電池的電壓什為什么不能獲得更大的突破呢？說到底，這也是由鋰電池的材料及結(jié)構(gòu)性質(zhì)決定的。
鋰電池的電壓是由電極電勢(shì)決定的。電壓也稱作電勢(shì)差或電位差，是衡量電荷在靜電場(chǎng)中由于電勢(shì)不同所產(chǎn)生的能量差的物理量。鋰離子的電極電勢(shì)約是3V，鋰電池的電壓隨材料不同而有變化。如，一般的鋰電池額定電壓為3.7V，滿電電壓為4.2V；而磷酸鐵鋰電池額定電壓為3.2V，滿電電壓為3.65V。換句話說，實(shí)用中的鋰電池正極和負(fù)極之間的電勢(shì)差不能超過4.2V，這是一種基于材料和使用安全性的需要。
