您可能聽說過有關智能手機制造商放慢舊型號以適應老化電池的新聞。目的是防止帶有舊電池的手機意外關機。

雖然意圖是崇高的，但這一消息仍然導致客戶的強烈反對，主要是由于客戶無法獲得詳細的電池信息，以及缺乏對舊電池管理方式變化的明確解釋。這一事件無疑凸顯了向客戶提供可靠電池信息的重要性。

管理老化電池的簡單方法

目前使用的大多數移動設備都使用鋰離子電池，鋰離子電池會隨著時間的推移而退化。它們失去容量，內部阻抗上升。在重負載的老化電池中，與輕負載相比，可以提取的容量更少。這是由于舊電池的阻抗高于新電池。

將電量計 IC 集成到電池供電設計中，提供了一種相對簡單的方法來管理老化的電池。除了許多電量計提供的充電狀態（SOC）數據外，現代電量計（如Maxim ModelGaugem5 IC）還提供以下數據點：

可用和報告的剩余容量

年齡

小時

清空時間

周期

年齡預測

電池電阻

您可以根據客戶的期望決定披露哪些信息。這可以幫助他們更好地管理電池供電的設備，并有助于建立對您的電池管理策略的信任。

讓我們更詳細地看一下這些參數中的每一個。

可用容量和報告的剩余容量

ModelGauge m5 的空補償功能可估算理論剩余容量 （RemCap混合），假設理想的電池條件，以及可用容量（RemCap之），考慮負載、溫度和年齡。可用容量可以隨著負載或溫度的任何變化而立即變化。但是，這會導致基于負載或溫度變化的值突然跳躍。例如，即使未連接充電器，當負載從重變為輕時，看到可用容量增加可能會令人困惑。為了緩解此問題，報告的容量（RemCap代表） 可用于將剩余容量傳送到用戶界面。報告的容量不會像可用容量那樣立即更改。在負載變化時，其軌跡只是重新瞄準與可用容量軌跡估計的相同的清空時間。

圖1.可用和報告的剩余容量為設備用戶提供電池壽命的指示。

年齡

電量計中的年齡寄存器是當前滿容量與原始設計容量的百分比比率。隨著電池的使用時間推移，這通常會呈下降趨勢。

小時

定時器允許電量計根據自IC首次連接到電池以來的絕對時間跟蹤電池的年齡。作為學習功能的一部分，一些Maxim電量計還會定期將此信息備份到片內非易失性存儲器中。對于其他人，主機系統可以定期保存此信息，并在斷電時將其恢復到IC。

清空時間

當前負載下的空載時間 （TTE） 以及假設的負載或功率是另一個有用的參數。在啟動高負載會話之前，系統可以查詢電量計，以查看電池是否可以支持該假設會話成功的預期運行時間。此措施可用于通過阻止高負載會話啟動來防止意外崩潰，尤其是在電池電量不足的情況下。相反，系統可以主動采取電源管理操作，只允許輕負載會話，并且可能還會向消費者傳達電池電量太低而無法啟用某些高負載功能的信息。

周期

循環寄存器維護電池上發生的充電/放電循環的總數。它累積分數和整個周期，就像汽車上的里程表一樣。

周期+年齡預測

Cycle+ Age Forecast估計消費者在其生命周期內可以從電池中取出的循環次數。ModelGauge m5 算法監控電池容量隨時間的變化，并計算電池容量下降到預定義閾值所需的循環次數。此預測可用于計劃及時更換電池，或采取其他電池管理措施，通過動態更改充電配置文件來延長電池的使用壽命。

電池電阻

電阻寄存器包含電池平均內阻的計算值。該寄存器通過在負載或充電時長時間比較開路電壓與測量電壓來實現這一點。隨著電池的使用時間推移，此值呈上升趨勢。

擴展運行時和性能

為了進一步增強用戶體驗，電量計IC可以提供一些主動電池管理功能。例如，許多Maxim電量計都包含動態電池電量功能，通過實現最佳CPU性能，實現更長的運行時間。此功能通過限制 CPU 剛好足以防止系統崩潰來實現此目的。例如，在許多單節電池應用中，系統至少需要3.3V才能正常工作。通過為動態電池電源配置電量計，可以控制或限制系統的負載，使其保持在電池的能力范圍內，并確保在電池處于非常低狀態之前不會超過最小系統電壓，此時系統可以正常關閉。因此，用戶可以延長運行時間，并且可以避免因電池欠壓條件而導致的意外崩潰。如果沒有像動態電池供電這樣的功能，系統制造商基本上只能盲目地限制系統性能，從而冒著客戶強烈反對的風險。

一些Maxim電量計還具有可編程的高速電流比較器，可在峰值負載損壞電池之前對其進行監測和控制。跳閘時，這些比較器會向主機系統發送警報，然后主機系統可以采取適當的電源管理措施來降低峰值負載/尖峰。可編程閾值可以設置為低于電池保護器限值，否則會意外觸發硬電池關斷。這些比較器還可用于確保系統符合電量計提供給主機系統的動態功率建議。

圖2.利用MAX17055電量計IC，動態功率特性可估算放電時的功率能力。

最終，客戶期望獲得清晰的電池信息，以及與運行時間和電池壽命相關的潛在性能權衡。借助電量計 IC，您可以為客戶提供大量可靠的電池信息。特別是Maxim電量計，它提供了多種工具，可延長運行時間，同時實現峰值系統性能，幫助您與客戶建立信任。

審核編輯：郭婷