電量計(jì) IC 能簡(jiǎn)化鋰離子電池的充電監(jiān)視過程

　　對(duì)于依靠鋰離子電池供電的電路，仍需要專用技術(shù)來確定電池中的剩余電量，而這種技術(shù)將使能量收集應(yīng)用的設(shè)計(jì)復(fù)雜化。 工程師們能夠利用這些應(yīng)用中的 MCU 和 ADC 實(shí)現(xiàn)這些技術(shù)，但會(huì)以增加復(fù)雜性為代價(jià)。 不過，利用來自 Linear Technology、Maxim Integrated、STMicroelectronics和 Texas Instruments 等制造商的專用“電量計(jì)”IC，工程師們能很容易地在現(xiàn)有設(shè)計(jì)中增加這一功能。

　　確定鋰離子電池的充電狀態(tài) （SOC） 是一項(xiàng)基本要求，但卻充滿挑戰(zhàn)，因?yàn)椴粌H不同電池間的容量差異巨大，而且同一電池內(nèi)的容量也是如此。 鋰離子電池一旦發(fā)生老化就是去了電荷存儲(chǔ)能力。 因此，舊電池即使充滿電，其提供有用電壓的時(shí)間也會(huì)少于新電池。 無論使用何種鋰離子電池，SOC 都會(huì)因?yàn)闇囟群头烹娝俾识a(chǎn)生極大差異，所以任何一種特定的電池都會(huì)對(duì)應(yīng)一組獨(dú)特的曲線。（圖 1）。

　　圖 1：如 Panasonic VL 系列等鋰離子存儲(chǔ)設(shè)備的輸出電壓由多種因素決定，包括溫度、放電速率和電池老化程度（感謝 Panasonic 提供數(shù)據(jù)）

　　鋰離子技術(shù)輸出電壓特征曲線的性質(zhì)會(huì)使 SOC 的確定過程變得復(fù)雜。 采用其他技術(shù)時(shí)，開路電壓 （OCV） 用來可靠指示充電狀態(tài)。 不過，采用如 Panasonic VI 系列等鋰離子電池時(shí)，這些電池的電壓輸出曲線相對(duì)平坦，使得這種方法更加難以實(shí)現(xiàn)（圖 1）。 相反，鋰離子電池的監(jiān)視方法通常依靠庫(kù)倫計(jì)數(shù)或者阻抗測(cè)量完成，前者會(huì)隨時(shí)間跟蹤放電電流，而后者則利用了 SOC 和電池內(nèi)部阻抗之間的關(guān)系。