
锂离子电池容量计量之"库仑计"法
锂离子电池容量计量之"库仑计"法;
一直想写一篇关于电池容量库仑计的文章,可以要完全说明
库仑计的工作原理却相当的麻烦,因为这种容量计量方法涉及的
电池方面的知识太多太复杂,同时还有一部分集成IC方面的知识.
为了"雅俗共赏",我就把这篇关于库仑计的文章分成四个部
分.
1.基本概念介绍,就是引出为什么要用库仑计来计量电池容
量.
2.库仑计简单说明,讲得比较浅适合一般的用户.
3.库仑计进阶说明,详细补充库仑计的工作原理.
4.有关库仑计在手机上使用的各种现象解释,特别是拥有爱
立信手机的机友,不妨参考一下
☆ ☆☆ 第一部分.基本概念介绍
;mAh:电池容量的计量单位,实际就是电池中可以释放为外部
使用的电子的总数.
;折合物理上的标准的单位就是大家熟悉的库仑.
;库仑的国际标准单位为电流乘于时间的安培秒.
;1mAh=0.001安培*3600秒=3.6安培秒=3.6库仑
;mAh不是标准单位,但是这个单位可以很方便的用于计量和
计算.
;比如一颗900mAh的电池可以提供300mA恒流的持续3小时的
供电能力.
在"锂离子电池容量计量之电压法"一文中,我详细介绍了用
电池电压近获得电池容量的方面.但是这个方法是比较粗糙的.
要想获得锂离子电池的电量使用的正确情况,只有用库仑计.就象
大家家里面的水量计量用的水表的作用原理.要计算流经的电荷
的多少才能获得锂离子电池的电量使用情况.
如何得到流经的电荷量呢,就只有通过测试单位时间内回路
流经的电流大小.
如果测到的电流是恒定不变的,把测到的电流乘于时间就可
以简单的得到了电荷量了.这钟情况一般只有实验室里面才能发
生.通常用一个恒流来放电计算电池的容量,而且测到的容量也比
较精确.
如果测到的电流是随时间变化的,那么就需要对这个变化的
电流进行积分才能得到电荷量,手机上的电池就是这种情况,电流
随时都在变化.
电流要如何测到呢?
简单的讲就是通过测量一个特定的电阻两端的电压(单位伏
特V或毫伏mV),把电压除于这个电阻的阻(单位欧姆ohm或毫欧
mohm)就得到即时的电流(单位是安培A或毫安mA)了.
☆ ☆ ☆ ☆
第二部分,库仑计的工作原理及简单应用
■库仑计工作原理■
目前手机电池的容量计量(象爱立信手机电池),是在电池的
保护线路上串联了一个电量计量芯片,其中串联的是一个集成的
电阻,电阻一般是20~30毫欧之间.
其基本原理是,芯片上集成了一个取样电阻,当流过不同电流
后产生不同的压差,芯片就对这个电压(实际转换为电流)和时间
进行积分,得到用户使用时的正确电量(注意,电量的单位是
mAh).
;;很多芯片可以实现这个功能,TI的,MAXIM的几个半导体
芯片公司均有类产品出品.电池增加这个芯片后,成本提高,对
手机也提出了"通讯"的要求.所以很多手机没有这个功能.
那么该芯片通过实时积分得到容量以后,把容量(单位是mAh)

数据存储在芯片的EEPROM中,并根据手机的需求,通过通讯线传递
给手机.那么手机就得到了这块电池的准确容量.
;;库仑计的芯片,即电量计量芯片是装在手机电池里面的,
通常是与锂离子电池的保护线路设计在一起.
;;
在库仑计芯片的存储器里面通常有如下的基本电池信息
▲电池的初始容量(mAh),即额定容量,一个电池完全充放后
得到的容量
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额
我也不是想坑你