關(guān)于電池電量計(jì)的工作原理

電池的使用壽命不能僅通過(guò)循環(huán)次數(shù)或使用年限來(lái)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(yùn)行時(shí)間變短。智能電池通過(guò)讀取先前傳遞的能量來(lái)獲取此容量衰減，但這些重要的健康統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)仍然大部分隱藏在用戶之外。電池仍然是一個(gè)“黑匣子”，在更換電池時(shí)會(huì)隱藏重要的性能記錄和掩模。

智能電池的主要任務(wù)之一是在電池，充電器和用戶之間建立通信。指示充電狀態(tài)的燃油表部分地實(shí)現(xiàn)了這一點(diǎn)。按下充滿電的SMBus電池上的TEST按鈕時(shí)，所有信號(hào)燈都會(huì)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(xiàn)紅燈。

圖中顯示了一個(gè)電池的電量計(jì)，75％充電，三個(gè)燈發(fā)光

雖然電池或顯示屏上顯示的SoC信息對(duì)用戶有幫助，但讀數(shù)并不能保證運(yùn)行時(shí)間。無(wú)論電池能夠存儲(chǔ)多少容量，電量計(jì)都會(huì)重置為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(jīng)處于危險(xiǎn)狀態(tài)?！?00％指的是什么？”例如，如果100％的好電池產(chǎn)生4小時(shí)的運(yùn)行時(shí)間，那么容量減半的電池只運(yùn)行2小時(shí)。許多用戶都沒有意識(shí)到電量計(jì)只顯示SoC；領(lǐng)先的健康指標(biāo)，仍然未知。

除了應(yīng)用受控放電外，沒有可靠的方法來(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”。術(shù)語(yǔ)化學(xué)電池是指通過(guò)放電完全充電的電池組得到的實(shí)際容量數(shù)字電池是一種外圍監(jiān)測(cè)電路，它存儲(chǔ)在充電和放電電池時(shí)通過(guò)庫(kù)侖計(jì)數(shù)得出的估計(jì)容量，作為現(xiàn)場(chǎng)使用的一部分。

SMBus電池默認(rèn)將出廠設(shè)置的設(shè)計(jì)容量保存為Ah或100％。每次完全充電時(shí)，電池會(huì)重置完全充電標(biāo)志，并且在放電期間，庫(kù)侖計(jì)測(cè)量所消耗的能量。流入和流出的庫(kù)侖可用于估計(jì)稱為電池狀態(tài)的完全充電容量（FCC）。隨著電池使用和時(shí)間的減少，所交付的能量也會(huì)減少，并且FCC數(shù)量也會(huì)下降。與通過(guò)放電獲得的容量讀數(shù)相比，正在深循環(huán)的電池的FCC精度約為+/- 5％。定期校準(zhǔn)將提高FCC準(zhǔn)確度。也可以通過(guò)充電期間的庫(kù)侖計(jì)數(shù)來(lái)估算容量。這對(duì)空電池最有效。具有100％容量的電池將獲得完整的庫(kù)侖計(jì)數(shù)；只有50％容量的產(chǎn)品只能在電池充滿電之前接受一半。庫(kù)侖計(jì)數(shù)開始時(shí)不知道剩余SoC會(huì)影響準(zhǔn)確性?？梢酝ㄟ^(guò)測(cè)量電池的開路電壓（OCV）來(lái)估算SoC，但這只是粗略的近似值，因?yàn)槌潆娀蚍烹姾蟮臄嚢枰约皽囟葧?huì)影響OCV?？梢允褂貌噬獿ED在線性顯示器上顯示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；并且不可用部分顯示為紅色LED。結(jié)果也可以在數(shù)字顯示器上顯示。

讀取SMBus上的電池信息，并將其顯示在多色LED條上。該圖顯示了50％SoC的部分放電電池，其中20％為空，30％無(wú)法使用。提供功能狀態(tài)（SoF），是電池診斷的終極產(chǎn)品。一些設(shè)備制造商對(duì)于向消費(fèi)者提供此功能猶豫不決，因?yàn)檫@可能導(dǎo)致保修索賠的提升。如果電池容量降至80％以下，則只能進(jìn)行更換；保持隱藏的證據(jù)被視為破壞性最小的方法。SoF始終可以通過(guò)服務(wù)代碼訪問。SoF最適合工業(yè)用途。