如何实时监测锂电池剩余电量？

如何实时监测锂电池剩余电量:

首先，我们需要了解锂电池的容量是指电池存储电量的大小。如果将锂电池的电完全用尽，会缩短电池的使用寿命。在充电和使用过程中，需要对充电过流、过压以及放电短路、过热等情况进行控制和保护，并实时监测电池的电压、剩余电量、供电时间、温度等信号，根据监测结果进行处理。

锂电池电量检测方法有多种，其中一种是电压测试法，即通过监测电池电压来得出电量。然而，这种方法的精度有限，因为电量和电压之间不是线性关系，尤其是在电量低于50%时，手机电量计算会变得非常不准确。因此，这种方法对电池的保护作用有限。

另一种方法是电池建模法，通过根据锂电池的放电曲线建立数据表，标明不同电压下的电量值。这种方法可以提高测量精度，但要获得精准的数据表并不容易，因为电压和电量的关系还涉及温度、自放电、老化等因素。只有结合众多因素进行修正，才能得出较满意的电量测量结果。

第三种方法是库仑计，通过在锂电池的正极和负极之间串入一个电流检查电阻，当有电流流经电阻时会产生Vsense，通过检测Vsense来计算流过电池的电流。这种方法可以精确跟踪电池的电量变化，精度可以达到1%。通过结合电池电压和温度，可以减少锂电池老化等因素对测量结果的影响。

剩余电量是指锂电池内的可用电量占标称容量的比例，是电池管理系统的重要监控数据。电池管理系统根据SOC值控制电池工作状态。电池的剩余电量反映的是锂电池的荷电状态。电池本身的复杂电化学反应导致其瞬态电压响应。电荷必须首先以电子的形式穿越储量的电化学活性材料(阳极或阴极)，在到达粒子表面后以离子的形式存储于电解液中。这些化学步骤与电池电压响应的时间常数相关。

实时监测锂电池剩余电量最好的方法是使用智能芯片，如TI公司的BQ3050芯片。这种芯片可以采用积分法计算剩余电量，并结合电池温度、电压、电流等特性曲线来辅助积分算法，提高剩余电量的准确度。电池管理是电源管理的一部分，电量计负责估计锂电池容量。其基本功能是监测电压、充电/放电电流和电池温度，并估计电池荷电状态(SOC)及电池的完全充电容量(FCC)。

有两种典型估计锂电池荷电状态的方法：开路电压法(OCV)和库仑计量法。另一种方法是由RICHTEK设计的动态电压算法。