現在許多運用的充電電池包含鉛酸蓄電池、鎳鎘/鎳氫電池、鋰離子/鋰聚合物電池。這幾種電池的特性如表1所示。鉛酸蓄電池容量大，內阻低（一般400Ah的2V蓄電池內阻大約為0.5mΩ），可進行大電流放電，但是粗笨且體積巨大、不便于帶著，常用在轎車和工業場合。其電極資料含鉛，可對環境構成極大污染。鉛酸蓄電池對充電操控的要求不高，能夠進行浮充。

鎳鎘電池容量較大，內阻低、放電電壓平穩，合適作為直流電源。與其他種類的電池比較，鎳鎘電池耐過充電和過放電，操作簡略便當，但是具有回想效應，應盡量在徹底放電之后進行充電。電極資料含有劇毒重金屬鎘，跟著環保要求的行進，其市場份額越來越小。

鎳氫電池是在鎳鎘電池的基礎上翻開而來的，選用金屬化氫替代有毒的鎘，在大部分場合能夠替代鎳鎘電池。其容量約為鎳鎘電池的1.5～2倍，且沒有回想效應。相關于鎳氫電池，它對充電操控的要求較高，現在許多運用在一些便攜電子產品中。

鋰離子電池是現在最常見的二次鋰電池，具有高能量密度，與高容量鎳鎘/鎳氫電池比較，其能量密度為前者的　1.5～2倍。其均勻運用電壓為3.6V，是鎳鎘電池、鎳氫電池的3倍。它的內阻較大，不能進行大電流充放電，并且需求準確的充放電操控，以防止電池損壞并抵達最佳運用功用。鋰離子電池廣泛運用在各種便攜電子產品中，包含手機、筆記本電腦、mp3等。

鋰聚合物電池是一種新式的二次鋰電池，具有更大的容量；內阻較低，容許10C充放電電流。它和鋰離子電池相同需求準確的充放電操控。現在，鋰聚合物電池首要用于一些需求大電流充放電的運用中，如動力/模型轎車等。充電電池容量預算辦法。

在大都便攜運用中，都需求隨時了解電池剩下容量以預算電池運用時間。

圖1 簡化的電池電量計框圖

最早運用的辦法是通過監督電池開路電壓來獲得剩下容量。這是由于電池端電壓和剩下容量之間有一個招認的聯絡，丈量電池端電壓即可預算其剩下容量。這種辦法的綁縛是：1）關于不同廠商出產的電池，其開路電壓與容量之間的聯絡各不相同。2）只需通過丈量電池空載時的開路電壓才調獲得相對準確的效果，但是大大都運用都需求在運轉中了解電池的剩下容量，此刻負載電流在內阻上發生的壓降將會影響開路電壓丈量精度。而電池內阻的離散性很大，且跟著電池老化這種離散性將變得更大，因而要補償該壓降帶來的差錯將十分困難。綜上所述，通過開路電壓來實時預算電池剩下容量的辦法在實踐運用中無法抵達滿意的精度，只能供應一個大致的參考值。

另一種許多運用的辦法是通過丈量流入/流出電池的凈電荷來預算電池剩下容量。這種辦法對流入/流出電池的總電流進行積分，得到的凈電荷數即為剩下容量。電池容量能夠預置，也可在后續的無缺充電周期中進行學習。在補償電池自放電、不同溫度下的容量改動等要素后，這種辦法能夠獲得令人滿意的精度，因而廣泛運用于筆記本電腦等高端運用中。

電池電量計作業原理

電池電量計對流入/流出電池的總電流繼續進行積分，并將積分得到的凈電荷數作為剩下容量。

簡化的電池電量計如圖1所示。其間，RSNS為mΩ級檢流電阻，RL為負載電阻。電池通過開關、RSNS對RL放電時的電流IO在RSNS兩頭發生的壓降為VS（t）=IO（t）×RSNS。電量計繼續檢測RSNS兩頭的壓差VS，并將其通過ADC轉化為N位的數字量Current（簡稱CR），之后以時基招認的速率進行累加，M位累加效果Accumulated_Current（簡稱ACR）的單位為Vh（伏時）。對量化后的VS進行累加相當于對其進行積分，效果為。

電池電量

因而，將ACR值除以檢流電阻RSNS的阻值即得到以Ah（安時）為單位的電池容量。ADC轉化效果和累加后的效果都帶有符號位，依照圖1中的聯接辦法，充電時CR為正，ACR遞加；放電時CR為負，ACR遞減。外部微操控器能夠讀取CR和ACR值，通過換算得到真實的充放電電流和電量值。實踐的電量計還包含一些操控和接口邏輯，一般還能檢測電池電壓和溫度等參數。一些智能電量計能夠主動完畢電池自放電的批改，還可保存電池特性曲線，容許用戶定制電池電量核算法。

電池電量計的核算

一般，在電量計數據材猜中CR的單位為mV，ACR的單位為mVh。根據前文的闡明，CR值為取樣電阻兩頭的電壓值，典型的12bit CR如表2所示。其間，S為符號位，20為LSB。假定CR的滿偏值為F，則其LSB的核算公式如下：

（1）

若CR的讀數為M，取樣電阻為值RSNS，則實踐的電流值為：

（2）

電流方向由S位招認。若滿偏值F為±64mV，則LSB為±15.625μV；RSNS為10mΩ時最大電流為±6.4A。若M為768，則實踐電流為

ACR為取樣電阻兩頭電壓的累積值，典型的16bit ACR如表3所示。其間，S為符號位，20為LSB。假定ACR的滿偏值為F，則LSB的核算公式如下：

（3）

凈電荷量由S位招認。若滿偏值F為±204.84mVh，則LSB為±6.25μVh；RSNS為10mΩ時最大電量為±20.48Ah。若M為7680，則實踐電量為 。

結語

本文在介紹了電池電量計的原理之后，給出了一些簡略的核算公式。規劃者能夠便當的從電量計讀數中核算出真實電量，然后加快規劃進程。

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