現(xiàn)在,鋰離子電池能發(fā)揮越來越大的作用了。這些電池尺寸較小、容量受限,通常為緊湊型電子產(chǎn)品供電,讓我們能夠享受娛樂、獲得信息,并幫助我們了解自己的生命體征、控制室內(nèi)的燈光和安全系統(tǒng)等等。而我們面臨著挑戰(zhàn),電子設(shè)備正變得更小更精巧,但是實現(xiàn)這些先進(jìn)功能需要消耗更多功率。那么,設(shè)計師如何實現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行時間最大化來滿足消費者期望呢?
造成鋰離子電池性能下降的因素很多,比如溫度、正常循環(huán),甚至保持電池滿電狀態(tài)等。此外,以往采用密封鉛酸電池為多種便攜式設(shè)備供電,而鋰離子電池的電量計量過程更為復(fù)雜。
選擇具有恰當(dāng)特性的電量計IC,有助于延長小型電子設(shè)備的電池運(yùn)行時間。電量計指示電池的充電狀態(tài)(SOC)和健康狀態(tài),讓最終用戶了解電池在需要充電之前,還能為設(shè)備供電多久。傳統(tǒng)上,電量計的工作方式對電池類型的依賴性非常大。因此,在實驗室進(jìn)行耗時的電池特征分析成為設(shè)計過程中必不可少的步驟,設(shè)計師可以根據(jù)不同電池定制電量計。但是,更新的電量計IC不要求電池特征分析,而是依賴于能夠提供高精度電池充電狀態(tài)信息的算法。
鋰離子電池的電量計量,傳統(tǒng)上采用庫倫計數(shù)技術(shù)。該方法持續(xù)測量進(jìn)、出電池的電流。從短期精度觀察,庫倫計數(shù)技術(shù)非常適合,但其長期有效性會因累積漂移而降低。因此,即使看起來很小的誤差,實際上會造成當(dāng)時間周期較長時,估算的電池容量過大或過小。為充分發(fā)揮庫倫計數(shù)技術(shù)的長期精度,有些電量計IC采用多種補(bǔ)償方法來抵消失調(diào)累積的漂移。
評估電量計IC,還有以下關(guān)鍵特征值得考慮:
- 靜態(tài)電流越低,越有利于防止電池漏流。
- 提供高精度的同時,也具有監(jiān)測電壓、溫度和電流的能力,即可支持安全快充。
- 支持庫倫計數(shù)的電流檢測能力。
集成高精度、低靜態(tài)電流和小尺寸的電量計IC,能夠延長電池供電設(shè)備的運(yùn)行時間,如圖智能手表。