電池供電流量計(jì)電池供電渦輪流量計(jì)電池供電轉(zhuǎn)子流量計(jì),，電池目前大量應(yīng)用的充電電池包括鉛酸蓄電池、鎳鎘/鎳氫電池,、鋰離子/鋰聚合物電池,。

　　鉛酸蓄電池容量大，內(nèi)阻低（一般400Ah的2V蓄電池內(nèi)阻大約為0.5mΩ）,，可進(jìn)行大電流放電,，但是笨重且體積龐大、不便于攜帶,，常用在汽車和工業(yè)場合,。其電極材料含鉛，可對(duì)環(huán)境造成極大污染,。鉛酸蓄電池對(duì)充電控制的要求不高,，可以進(jìn)行浮充。

　　鎳鎘電池容量較大,，內(nèi)阻低,、放電電壓平穩(wěn)，適合作為直流電源,。與其他種類的電池相比,，鎳鎘電池耐過充電和過放電，操作簡單方便,，但是具有記憶效應(yīng),，應(yīng)盡量在*放電之后進(jìn)行充電。電極材料含有劇毒重金屬鎘,，隨著環(huán)保要求的提高,，其*越來越小,。

　　鎳氫電池是在鎳鎘電池的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，采用金屬化氫替代有毒的鎘,，在大部分場合可以替代鎳鎘電池,。其容量約為鎳鎘電池的1.5～2倍，且沒有記憶效應(yīng),。相對(duì)于鎳氫電池,，它對(duì)充電控制的要求較高，目前大量使用在一些便攜電子產(chǎn)品中,。

　　鋰離子電池是目前zui常見的二次鋰電池,，擁有高能量密度，與高容量鎳鎘/鎳氫電池相比,，其能量密度為前者的1.5～2倍,。其平均使用電壓為3.6V，是鎳鎘電池,、鎳氫電池的3倍,。它的內(nèi)阻較大，不能進(jìn)行大電流充放電,，并且需要的充放電控制,，以防止電池?fù)p壞并達(dá)到*使用性能。鋰離子電池廣泛使用在各種便攜電子產(chǎn)品中,，包括手機(jī),、筆記本電腦、mp3等,。

　　鋰聚合物電池是一種新型的二次鋰電池,，具有更大的容量;內(nèi)阻較低，允許10C充放電電流,。它和鋰離子電池一樣需要的充放電控制,。目前，鋰聚合物電池主要用于一些需要大電流充放電的應(yīng)用中,，如動(dòng)力/模型汽車等,。充電電池容量估算方法

　　在多數(shù)便攜應(yīng)用中，都需要隨時(shí)了解電池剩余容量以估算電池使用時(shí)間,。

　　zui早應(yīng)用的方法是通過監(jiān)視電池開路電壓來獲得剩余容量,。這是因?yàn)殡姵囟穗妷汉褪Ｓ嗳萘恐g有一個(gè)確定的關(guān)系，測量電池端電壓即可估算其剩余容量,。這種方法的局限是：1）對(duì)于不同廠商生產(chǎn)的電池,，其開路電壓與容量之間的關(guān)系各不相同。2）只有通過測量電池空載時(shí)的開路電壓才能獲得相對(duì)準(zhǔn)確的結(jié)果,，但是大多數(shù)應(yīng)用都需要在運(yùn)行中了解電池的剩余容量,，此時(shí)負(fù)載電流在內(nèi)阻上產(chǎn)生的壓降將會(huì)影響開路電壓測量精度,。而電池內(nèi)阻的離散性很大，且隨著電池老化這種離散性將變得更大,，因此要補(bǔ)償該壓降帶來的誤差將十分困難,。綜上所述，通過開路電壓來實(shí)時(shí)估算電池剩余容量的方法在實(shí)際應(yīng)用中無法達(dá)到足夠的精度,，只能提供一個(gè)大致的參考值,。

　　另一種大量應(yīng)用的方法是通過測量流入/流出電池的凈電荷來估算電池剩余容量。這種方法對(duì)流入/流出電池的總電流進(jìn)行積分,，得到的凈電荷數(shù)即為剩余容量,。電池容量可以預(yù)置，也可在后續(xù)的完整充電周期中進(jìn)行學(xué)習(xí),。在補(bǔ)償電池自放電,、不同溫度下的容量變化等因素后，這種方法可以獲得令人滿意的精度,，因此廣泛運(yùn)用于筆記本電腦等應(yīng)用中,。

　　電池電量計(jì)工作原理

　　電池電量計(jì)對(duì)流入/流出電池的總電流持續(xù)進(jìn)行積分，并將積分得到的凈電荷數(shù)作為剩余容量,。

　　簡化的電池電量計(jì)如圖1所示,。其中，RSNS為mΩ級(jí)檢流電阻,，RL為負(fù)載電阻。電池通過開關(guān),、RSNS對(duì)RL放電時(shí)的電流IO在RSNS兩端產(chǎn)生的壓降為VS（t）=IO（t）×RSNS,。電量計(jì)持續(xù)檢測RSNS兩端的壓差VS，并將其通過ADC轉(zhuǎn)換為N位的數(shù)字量Current（簡稱CR）,，之后以時(shí)基確定的速率進(jìn)行累加,，M位累加結(jié)果Accumulated_Current（簡稱ACR）的單位為Vh（伏時(shí)）。對(duì)量化后的VS進(jìn)行累加相當(dāng)于對(duì)其進(jìn)行積分,，結(jié)果為,。

　　電池電量

　　因此，將ACR值除以檢流電阻RSNS的阻值即得到以Ah（安時(shí)）為單位的電池容量,。ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果和累加后的結(jié)果都帶有符號(hào)位,，按照?qǐng)D1中的連接方式，充電時(shí)CR為正,，ACR遞增;放電時(shí)CR為負(fù),，ACR遞減。外部微控制器可以讀取CR和ACR值,，經(jīng)過換算得到真實(shí)的充放電電流和電量值,。

　　實(shí)際的電量計(jì)還包括一些控制和接口邏輯,，通常還能檢測電池電壓和溫度等參數(shù)。一些智能電量計(jì)可以自動(dòng)完成電池自放電的修正,，還可保存電池特性曲線,，允許用戶定制電池電量計(jì)算法。

　　電池電量計(jì)的計(jì)算

　　通常,，在電量計(jì)數(shù)據(jù)資料中CR的單位為mV,，ACR的單位為mVh。

　　根據(jù)前文的說明,，CR值為取樣電阻兩端的電壓值,，典型的12bitCR如表2所示。

　　其中,，S為符號(hào)位,，20為LSB。如果CR的滿偏值為F,，則其LSB的計(jì)算公式如下：

　?。?）若CR的讀數(shù)為M，取樣電阻為值RSNS,，則實(shí)際的電流值為：

　?。?）電流方向由S位確定。若滿偏值F為±64mV,，則LSB為±15.625μV;RSNS為10mΩ時(shí)zui大電流為±6.4A,。若M為768，則實(shí)際電流為

　　ACR為取樣電阻兩端電壓的累積值,，典型的16bitACR如表3所示,。

　　其中，S為符號(hào)位,，20為LSB,。如果ACR的滿偏值為F，則LSB的計(jì)算公式如下：

　?。?）凈電荷量由S位確定,。若滿偏值F為±204.84mVh，則LSB為±6.25μVh;RSNS為10mΩ時(shí)zui大電量為±20.48Ah,。若M為7680,，則實(shí)際電量為