精确计算电池剩余电量至关重要

精确计算电池剩余电量至关重要
在当今的高科技时代，移动电话、PDA、笔记本电脑、医疗设备以及测量仪器等便携式设
备可谓随处可见。随着便携式应用越来越多的向多样化、专有化、个性化方面发展，有
一点却始终未变，那就是所有的便携式设备均靠电池供电。
在对系统的剩余运行时间进行预测的时候，电池可以说是供电环节中最难理解的部分之
一。随着便携式应用数量的不断增加，我们需要实现更多的关键性操作，例如利用移动
电话进行账户管理、便携式数据记录器必须保留相应的功能以应对完全工作交接、医疗
设备必须完整保存需要监控的关键数据等等。
本文将讨论尽可能精确计算剩余电池电量的重要性。令人遗憾的是，仅通过测量某些数
据点甚至是电池电压无法达到上述目的。温度、放电速率以及电池老化等众多因素都会
影响充电状态。本文将集中讨论一种专利技术，该技术能够帮助设计人员测量锂电池的
充电状态以及剩余电量。
现有的电池电量监测方法
目前人们主要使用两种监测方法：一种方法以电流积分(current
integration)为基础；而另一种则以电压测量为基础。前者依据一种稳健的思想，即如
果对所有电池的充、放电流进行积分，就可以得出剩余电量的大小。当电池刚充好电并
且已知是完全充电时，使用电流积分方法效果非常好。这种方法被成功地运用于当今众
多的电池电量监测过程中。
但是该方法有其自身的弱点，特别是在电池长期不工作的使用模式下。如果电池在充电
后几天都未使用，或者几个充、放电周期都没有充满电，那么由内部化学反应引起的自
放电现象就会变得非常明显。目前尚无方法可以测量自放电，所以必须使用一个预定义
的方程式对其进行校正。不同的电池模型有不同的自放电速度，这取决于充电状态(SOC
)、温度以及电池的充放电循环历史等因素。创建自放电的精确模型需要花费相当长的时
间进行数据搜集，即便这样仍不能保证结果的准确性。
该方法还存在另外一个问题，那就是只有在完全