磷酸铁锂电池电量检测原理及方法

来源：存能电气  日期：2019-03-18 11:36  浏览量：次

　　磷酸铁锂电池电量检测原理及方法。磷酸铁锂电池电量是指电池内的可用电量占标称容量的比例，是电池管理系统的一个重要监控数据。锂电池管理系统根据SOC值控制电池工作状态。锂电电量和容量是锂电池的核心参数,锂电池生产厂家一般都有专用的设备进行检测以保证出货产品的质量合格。

　　磷酸铁锂电池电量检测原理：

　　高级的磷酸铁锂电池一般都有一个电池控制芯片，比如线性锂电池芯片SL1053。这是控制电池充放电，电池过载保护，以及分析电压数据估计电量温度的。相当于一个高级保险丝，基本都是靠这个芯片读取电量，而不是直接去分析电压来换算电量。

　　有时候这个电池芯片会出故障，比如瞬间高压击毁芯片，会导致电量显示不正确，无法充电什么的。很多时候，电池的问题都是出在芯片上。

　　磷酸铁锂电池电量检测方法：

　　1、电压测试法：就是说磷酸铁锂电池的电量通过简单的监控电池的电压而得来的。电池的电量和电压不是线性关系的，所以这中测试方法并不精准，电量测量精度仅仅超过20%。尤其是电池电量低于50%时，手机的电量计算将会变得非常不准确。所以这种方法对电池的保护是非常有限的。

　　2、电池建模法：这个方法是根据锂电的放电曲线来建立一个数据表，数据表中会标明不同电压下的电量值，这一方法可以有效的提高测量的精度。

　　但要获得一个精准的数据表并不简单，因为电压和电量的关系还涉及到了电池的温度、自放电、老化等的因素。只有结合了众多的因素来进行修正才能够得出较满意的电量测量。

　　3、库仑计：库仑计是在锂电的正极和负极串如一个电流检查电阻，当有电流流经电阻时就会产生Vsense，通过检测Vsense就可以计算出流过电池的电流。

　　从上面的三种方法中可以看到库伦计的精度是最高的，它可以在不损伤磷酸铁锂电池的情况下降低电池的放电截止电压，使电池的容量得到最大限度的利用，特别是对于低电压系统和使用多次的电池。另外还可以以更高精确地发出锂电池电量不足的警告信息，以避免用户在使用的过程中丢失数据。

　　1、给电池充电，本来打算通过检测电池电压Vbat，来计算电池的充电电量；

　　2、但是5V适配器接上后，主控板就会输出4.2V的Vbat，这时电池电量就已经是100%

　　表述锂电池储能大小的参数是能量密度，在数值上大约相当于电压与锂电池容量的乘积，为了有效提高锂电的储电量，人们一般会用增加电池容量的方法达到目的。但是，限于所用原材料的性质，容量提升总是有限度的，于是提高电压值成为提升锂电池储电能力的另一条途径。

　　大家知道，锂电池标称电压是3.6V或3.7V，最高电压是4.2V。那么，锂电池的电压什为什么不能获得更大的突破呢？说到底，这也是由锂电池的材料及结构性质决定的。

　　锂电池的电压是由电极电势决定的。电压也称作电势差或电位差，是衡量电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。锂离子的电极电势约是3V，锂电池的电压随材料不同而有变化。如，一般的锂电池额定电压为3.7V，满电电压为4.2V；而磷酸铁锂电池额定电压为3.2V，满电电压为3.65V。换句话说，实用中的锂电池正极和负极之间的电势差不能超过4.2V，这是一种基于材料和使用安全性的需要。

　　目前，在电池市场，磷酸铁锂电池的应用也是越多越广泛。锂电池的密度高，是铅酸电池的5倍。同时，锂电池的寿命相比铅酸电池也大大增长，锂电池充放电次数在1000次，理论上能使用十年。锂电一般常规充电是"两阶段恒电流充电",此法既不浪费电力，充电时间短，对延长锂电池使用寿命有利，同时计算锂电池容量也容易得多。