鉅大LARGE | 點擊量:3498次 | 2021年07月03日
鋰離子電池電量測試辦法,要怎么樣實時監(jiān)測鋰離子電池剩余電量
鋰離子電池電量測試辦法,要怎么樣實時監(jiān)測鋰離子電池剩余電量?鋰離子電池容量是指電池存儲電量的大小。鋰離子電池假如將電用盡,會減短電池的使用壽命。鋰離子電池在充電及使用過程中要對充電過流、過壓以及放電短路、過熱等情況進行控制及保護,同時要實時監(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,依據(jù)監(jiān)測結(jié)果進行判決解決。
鋰離子電池電量測試辦法
1.電壓探測法:就是說鋰離子電池的電量通過簡單的監(jiān)控電池的電壓而得來的。鋰離子電池的電量和電壓不是線性關(guān)系的,所以這中探測辦法并不精準,電量測量精度僅僅超過20%。尤其是電池電量低于50%時,手機的電量計算將會變得非常不準確。所以這種辦法對電池的保護是非常有限的。
2.電池建模法:這個辦法是依據(jù)鋰離子電池的放電曲線來建立一個數(shù)據(jù)表,數(shù)據(jù)表中會標明不同電壓下的電量值,這一辦法可以有效的提高測量的精度。但要獲得一個精準的數(shù)據(jù)表并不簡單,因為電壓和電量的關(guān)系還涉及到了鋰離子電池的溫度、自放電、老化等的因素。惟有結(jié)合了眾多的因素來進行修正才能夠得出較滿意的電量測量。
3.庫侖計:庫侖計是在鋰離子電池的正極和負極串如一個電流檢查電阻,當有電流流經(jīng)電阻時就會萌生Vsense,通過測試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,精度可以達到1%,另外通過配合電池電壓和溫度,就可以極大的減少鋰離子電池老化等因素對測量結(jié)果的影響。其中iPhone中就是采用這一辦法。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
剩余電量是指鋰離子電池內(nèi)的可用電量占標稱容量的比例,是電池管理系統(tǒng)的一個緊要監(jiān)控數(shù)據(jù),電池管理系統(tǒng)依據(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離子電池的荷電狀態(tài)。電池本身復(fù)雜的電化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致其瞬態(tài)電壓應(yīng)和。電荷非得首先以電子的形式穿越儲量的電化學(xué)活性材料(陽極或陰極),在到達粒子表面后以離子的形式存儲于電解液中。這些化學(xué)步驟與電池電壓應(yīng)和的時間常數(shù)相關(guān)。
要怎么樣實時監(jiān)測鋰離子電池剩余電量?
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.鋰離子電池(尤其是磷酸鐵鋰離子電池)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)測鋰離子電池剩余電量最好的方法是使用智能芯片,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.重要是靠積分法計算剩余電量。有些智能保護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供應(yīng)剩余電量的準確度。
電池管理可視為是電源管理的一部分。電池管理中,電量計是負責(zé)估計鋰離子電池容量。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)。有兩種典型估計鋰離子電池荷電狀態(tài)的辦法:開路電壓法(OCV)和庫侖計量法。另一種辦法是由RICHTEK所設(shè)計的動態(tài)電壓算法。