电池电量计的原理与计算

电池电量计的原理与计算

一、常用充电时间阅历计算公式1、充电电流小于等于电池容量的5%时充电时间〔小时〕=电池容量〔〕充电电流2、充电电流大于电池容量的5%,小于等于10%时:充电时间〔小时〕=电池容量〔〕充电电流3、充电电流大于电池容量的10%,小于等于15%时:充电时间〔小时〕=电池容量〔〕充电电流4、充电电流大于电池容量的15%,小于等于20%时充电时间〔小时〕=电池容量〔〕充电电流5、充电电流大于电池容量的20%时:充电时间〔小时〕=电池容量〔〕充电电流二、充电电池简介目前大量应用的充电电池包括铅酸蓄电池、镍镉镍氢电池、锂离子锂聚合物电池。

铅酸蓄电池容量大,内阻低,可进展大电流放电,但是笨重且体积浩大、不便于携带,常用在汽车和工业场合。

其电极材料含铅,可对环境造成极大污染。

铅酸蓄电池对充电把握的要求不高,可以进展浮充。

镍镉电池容量较大,内阻低、放电电压平稳,适合作为直流电源。

与其他种类的电池相比,镍镉电池耐过充电和过放电,操作简洁便利,但是具有记忆效应,应尽量在完全放电之后进行充电。

电极材料含有剧毒重金属镉,随着环保要求的提高,其市场份额越来越小。

镍氢电池是在镍镉电池的根底上进展而来的,承受金属化氢替代有毒的镉,在大局部场合可以替代镍镉电池。

~2倍,且没有记忆效应。

相对于镍氢电池,它对充电把握的要求较高,目前大量使用在一些便携电子产品中。

锂离子电池是目前最常见的二次锂电池,拥有高能量密度,与高容量镍镉镍氢电池相比,~2倍。

,是镍镉电池、镍氢电池的3倍。

它的内阻较大,不能进展大电流充放电,并且需要精确     的充放电把握,以防止电池损坏并达到最正确使用性能。

锂离子电池广泛使用在各种便携电子产品中,包括手机、笔记本电脑、3等。

锂聚合物电池是一种型的二次锂电池,具有更大的容量;内阻较低,允许10充放电电流。

它和锂离子电池一样需要精确     的充放电把握。

目前,锂聚合物电池主要用于一些需要大电流充放电的应用中,如动力模型汽车等。

三、充电电池容量估算方法在多数便携应用中,都需要随时了解电池剩余容量以估算电池使用时间。

简化的电池电量计框图最早应用的方法是通过监视电池开路电压来获得剩余容量。

这是由于电池端电压和剩余容量之间有一个确定的关系,测量电池端电压即可估算其剩余容量。

这种方法的局限是:1〕对于不同厂商生产的电池,其开路电压与容量之间的关系各不一样。

2〕只有通过测量电池空载时的开路电压才能获得相对精确     的结果,但是大多数应用都需要在运行中了解电池的剩余容量,此时负载电流在内阻上产生的压降将会影响开路电压测量精度。

而电池内阻的离散性很大,且随着电池老化这种离散性将变得更大,因此要补偿该压降带来的误差将非常困难。

综上所述,通过开路电压来实时估算电池剩余容量的方法在实际应用中无法到达足够的精度,只能供应一个大致的参考值。

另一种大量应用的方法是通过测量流入流出电池的净电荷来估算电池剩余容量。

这种方法对流入流出电池的总电流进展积分,得到的净电荷数即为剩余容量。

电池容量可以预置,也可在后续的完整充电周期中进展在补偿电池自放电、不同温度下的容量变化等因素后,这种方法可以获得令人满意的精度,因此广泛运用于笔记本电脑等高端应用中。

四、电池电量计工作原理电池电量计对流入流出电池的总电流持续进展积分,并将积分得到的净电荷数作为剩余容量。

简化的电池电量计如图1所示。

其中,为Ω级检流电阻,为负载电阻。

电池通过开关、对放电时的电流在两端产生的压降为=。

电量计持续检测两端的压差,并将其通过转换为位的数字量简称,之后以时基确定的速率进展累加,_简称的单位为伏时。

对量化后的进展累加相当于对其进展积分,结果为:电池电量:因此,将值除以检流电阻的阻值即得到以安时为单位的电池容量。

转换结果和累加后的结果都带有符号位,依据图1中的连接方式,充电时为正,递增;放电时为负,递减。

外部微把握器可以读取和值,经过换算得到真实的充放电电流和电量值。

实际的电量计还包括一些把握和接口规律,通常还能检测电池电压和温度等参数。

一些智能电量计可以自动完成电池自放电的修正,还可保存电池特性曲线,允许用户定制电池电量计算法。

表格五、电池电量计的计算通常,在电量计数据资料中的单位为,的单位为。

依据前文的说明,值为取样电阻两端的电压值,典型的12如表1所示。

其中,为符号位,20为。

假设的满偏值为,则其的计算公式如下:假设的读数为,取样电阻为值,则实际的电流值为:电流方向由位确定。

假设满偏值为64,则为;为10Ω时最大电流为。

假设为768,则实际电流为为取样电阻两端电压的累积值,典型的16如表2所示。

其中,为符号位,20为。

假设的满偏值为,则的计算公式如下:净电荷量由位确定。

假设满