锂电池电量检测方法,如何实时监测锂电池剩余电量

来源：存能电气  日期：2019-06-19 10:35  浏览量：次

　　锂电池电量检测方法，如何实时监测锂电池剩余电量？锂电池容量是指电池存储电量的大小。锂电池如果将电用尽，会减短电池的使用寿命。锂电池在充电及使用过程中需要对充电过流、过压以及放电短路、过热等情况进行控制及保护，同时需要实时监测电池的电池电压、剩余电量、估计供电时间、温度等诸多信号，根据监测结果进行判决处理。

　　锂电池电量检测方法

　　1.电压测试法：就是说锂电池的电量通过简单的监控电池的电压而得来的。锂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池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锂电池的温度、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：库仑计是在锂电池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。因此可以精确的跟踪电池的电量变化，精度可以达到1%，另外通过配合电池电压和温度，就可以极大的减少锂电池老化等因素对测量结果的影响。其中iPhone中就是采用这一方法。

　　剩余电量是指锂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，电池管理系统根据SOC值控制电池工作状态。

　　电池的剩余电量也即反映的是锂电池的荷电状态。电池本身复杂的电化学反应导致其瞬态电压响应。电荷必须首先以电子的形式穿越储存能量的电化学活性材料(阳极或阴极)，在到达粒子表面后以离子的形式存储于电解液中。这些化学步骤与电池电压响应的时间常数相关。

　　如何实时监测锂电池剩余电量？

　　1.铅酸等电量与电压有近似线性关系的电池可以采用测量端电压的方式来了解剩余电量。

　　2.锂电池（尤其是磷酸铁锂电池）因为电压较平稳，无法通过简单地通过电压来判断剩余电量。

　　3.实时监测锂电池剩余电量最好的办法是使用智能芯片，如TI之类的BQ3050芯片。

　　4.笔记本电脑电池上用的大部分是TI该款芯片。

　　5.主要是靠积分法计算剩余电量。有些智能保护板可能还加入电芯温度、电压、电流等特性曲线来辅助积分算法提供剩余电量的准确度。

　　电池管理可视为是电源管理的一部分。电池管理中，电量计是负责估计锂电池容量。其基本功能为监测电压，充电/放电电流和电池温度，并估计电池荷电状态(SOC)及电池的完全充电容量(FCC)。有两种典型估计锂电池荷电状态的方法：开路电压法(OCV)和库仑计量法。另一种方法是由RICHTEK所设计的动态电压算法。