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充電電池容量如何估算?這里有方法教你!

鉅大LARGE  |  點擊量:4697次  |  2019年11月22日  

鋰離子電池是目前最常見的二次鋰電池,擁有高能量密度,與高容量鎳鎘/鎳氫電池相比,其能量密度為前者的1.5~2倍。其平均使用電壓為3.6V,是鎳鎘電池、鎳氫電池的3倍。它的內阻較大,不能進行大電流充放電,并且需要精確的充放電控制,以防止電池損壞并達到最佳使用性能。鋰離子電池廣泛使用在各種便攜電子產品中,包括手機、筆記本電腦、mp3等。


聚合物電池是一種新型的二次鋰電池,具有更大的容量;內阻較低,允許10C充放電電流。它和鋰離子電池一樣需要精確的充放電控制。目前,鋰聚合物電池主要用于一些需要大電流充放電的應用中,如動力/模型汽車等。充電電池容量估算方法。


在多數便攜應用中,都需要隨時了解電池剩余容量以估算電池使用時間。


最早應用的方法是通過監視電池開路電壓來獲得剩余容量。這是因為電池端電壓和剩余容量之間有一個確定的關系,測量電池端電壓即可估算其剩余容量。這種方法的局限是:1)對于不同廠商生產的電池,其開路電壓與容量之間的關系各不相同。2)只有通過測量電池空載時的開路電壓才能獲得相對準確的結果,但是大多數應用都需要在運行中了解電池的剩余容量,此時負載電流在內阻上產生的壓降將會影響開路電壓測量精度。而電池內阻的離散性很大,且隨著電池老化這種離散性將變得更大,因此要補償該壓降帶來的誤差將十分困難。綜上所述,通過開路電壓來實時估算電池剩余容量的方法在實際應用中無法達到足夠的精度,只能提供一個大致的參考值。


另一種大量應用的方法是通過測量流入/流出電池的凈電荷來估算電池剩余容量。這種方法對流入/流出電池的總電流進行積分,得到的凈電荷數即為剩余容量。電池容量可以預置,也可在后續的完整充電周期中進行學習。在補償電池自放電、不同溫度下的容量變化等因素后,這種方法可以獲得令人滿意的精度,因此廣泛運用于筆記本電腦等高端應用中。


電池電量計工作原理


電池電量計對流入/流出電池的總電流持續進行積分,并將積分得到的凈電荷數作為剩余容量。


簡化的電池電量計如圖1所示。其中,RSNS為mΩ級檢流電阻,RL為負載電阻。電池通過開關、RSNS對RL放電時的電流IO在RSNS兩端產生的壓降為VS(t)=IO(t)×RSNS。電量計持續檢測RSNS兩端的壓差VS,并將其通過ADC轉換為N位的數字量Current(簡稱CR),之后以時基確定的速率進行累加,M位累加結果Accumulated_Current(簡稱ACR)的單位為Vh(伏時)。對量化后的VS進行累加相當于對其進行積分,結果為。


電池電量


因此,將ACR值除以檢流電阻RSNS的阻值即得到以Ah(安時)為單位的電池容量。ADC轉換結果和累加后的結果都帶有符號位,按照圖1中的連接方式,充電時CR為正,ACR遞增;放電時CR為負,ACR遞減。外部微控制器可以讀取CR和ACR值,經過換算得到真實的充放電電流和電量值。


實際的電量計還包括一些控制和接口邏輯,通常還能檢測電池電壓和溫度等參數。一些智能電量計可以自動完成電池自放電的修正,還可保存電池特性曲線,允許用戶定制電池電量計算法。


衡量筆記本便攜性的標準之一就是電池的續航能力,對于用戶來說,在供電量一定的情況下,要想得到更長的續航時間唯一的辦法就是省了。關于省電技巧的介紹很多也層出不窮,在這里向大家介紹幾個從顯示屏中省電的非常簡單的操作。打鳥打出頭的,殺豬殺壯的,顯示屏是筆記本部件中的第一耗電大戶,不榨它榨誰?


1.調低高度,當然不是建議把顯示屏的高度調到最低以至影響使用的程度,把亮度調到你認為適合的程度,這樣可以省下的電量是相當可觀的。據說廠家公布的電池使用時間是在屏幕亮度最暗的情況下的,不過不能罵人家是奸商,因為那也是在正常的狀態下,在這里也可以看到:亮度和耗電量是有很大關系的。另外,適當調低亮度減輕屏幕的負荷還可以提高顯示屏的壽命呢。


2.調低分辯率(請還恨自己本子的分辯率不夠高的用戶當作沒看見),目前的筆記本屏幕的分辯率一般都在1024*768以上,在一般的情況下如處理文檔、在網上看看新聞等,800*600的分辯率就夠了,特別對于像記者、秘書這類筆記本大多用于作記錄的用戶,非常值得推薦這樣做,用低分辯率不但省電,而且更大的字體還給工作帶來方便。


3.在聽音樂和做視頻編碼等不需要用到屏幕的時候,把屏幕關掉,操作上可以將電源選項中的關閉屏幕時間設置為最短,過一會系統會自動關掉屏幕,或者可以在電源選項的高級選項中設置當合上屏幕時關掉屏幕但機器繼續運行,如果是IBM用戶還可以直接手動關掉屏幕。


4.不要設屏幕保護程序,因為機器在運行屏幕保護程序時處理器和顯示屏的負荷比正常運行時的負荷差不了多少,甚至比在正常運行時要稍大,耗電量也當然比正常運行時要大。想要保護你機子的屏幕和延長壽命,相信什么屏幕保護程序都比不上關掉屏,用上面關掉顯示屏的方法,在電源使用方案里面設置關閉監視器的時間,保護省電一舉兩得。


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