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爱体育网页:让电池电量计更准确
来源:爱体育网页官方入口 作者:爱体育网页版 更新于:2021-09-03 22:31:25 阅读: 7

  :本文介绍一种新的高精度技能用于计,可协助手机和其它便携式设备用户防止体系意外封闭的不方便和无法。

  电池供电的移动设备如智能手机、平板电脑和笔记本电脑已为现代生活所必需。例如,当今智能手机供给人们每天需屡次运用的许多功用:发电邮、发短信、GPS、摄影、日历、记事本、多媒体播放器,乃至时不时的电话。用户一般需求在低电量时继续操作他们的设备,假如即便显现还剩百分之几的电量,体系忽然封闭,或许带来不方便。相同,许多笔记本电脑用户,已经历过在笔记本电脑为维护电池而比预期更快关机后,丢掉未保存的作业的懊丧。

  考虑到随时准确知晓电池剩下电量对用户的重要性,准确的电池“电量计”极其重要。可是一般用于便携式设备的库伦计数技能不只不准确,导致意外关机的或许性非常大,并且受制于温度相关的差错,并耗费名贵的电池电量,而将这些电量用来为其它功用电路供电或许更好。

  库仑计数运用一个高精度的电流检测电阻来监测电池不断输出的电流。电流随时刻而集成,并将成果与已知的最大电量进行比较,以核算可用的剩下电量。

  从根本上说库伦计数是不准确的,因为它无法检测电池自放电事情,因自放电电流未流过库伦计数的检测电阻。并且,自放电事情往往升高环境温度,改动检测电阻阻抗然后进一步影响准确度。此外,电池每次有必要充满电以便准确校准。

  库伦计数更多的缺陷包含精细检测电阻相对高的本钱,以及当检测电流继续流过被这电阻耗费的名贵的电池电量。

  库伦计数准确度约8%左右。因此假如指示器显现剩下电量为10%,那么实践值或许低至2%。对笔记本用户来说,这带来在作业中丢掉未保存文件的实在危险。在智能手机中,因体系封闭非必需的功用而或许导致通话中止或功用丢掉。因为如此不准确的水平,用户或许在即便指示器显现还有20%左右剩下电量时就开端忧虑电池剩下的运用时刻。对显现的电池运用时刻骤降的忧虑,只会增加对状况信息的不信任感。

  当商场耐性等候电池技能的改善(或事实上不甘现状),设备规划工程师构思日益杂乱的电源办理计划,以节约每一个或许作废的电池电量时,电量计为用户供给准确的读数,一起它本身耗费尽或许少的电池电量是极其重要的。

  安森美半导体已开宣布专利办法HG-CVR(经过运用内部阻抗勘探电流-电压的混合计量法),依据运用精细的模数转换器(ADC)测得的电池电压核算电池剩下电量。图1所示为根本运用电路,显现运用这技能的一个电量计体系的首要功用模块。

  描绘被监测的电池技能的电压与电量的联系特性的参阅表被存于内存中。经过比较测到的电压与存于表中的值,可核算出电池剩下电量。图2说明晰原理:假如测得的电压为4.0 V,与参阅表的比较标明电池电量剩下75%。

  在已知的时刻距离重复丈量电压。电池温度也被监控。依据电压和温度丈量,和在已知的时刻距离记载的电压改变,就可核算出电池电量将彻底耗尽前的剩下时刻。当电池电压更低时,读数会更频频,以保证当电池剩下的运用时刻变得更短时的准确的猜测。

  这种办法经过丈量电池组电压,能考虑到电池自放电事情。并且,电池无需充满电就能校准。即便电池只充电到50%,也可准确核算电池剩下运用时刻。

  因为丈量距离,监测电路无需继续运转。这使电量计电路能在丈量之间进入节能睡觉形式。与传统的库伦计数比较,这种办法因无需检测电阻因此下降运转能耗。

  众所周知,在低环境温度下作业对锂电池功用有明显影响。特别地,跟着温度降至0℃以下,电池阻抗改变,导致当放电电流活动时电池压降增加。安森美半导体已在其LC709203F电池电压检测电量计IC中增加共同的校对算法。这算法有助于保证电量计在宽规模的环境温度下在一切电池电压下的精度保持在2.8%以内。

  为比较运用安森美半导体的LC709203F的电量计量法和库伦计数电路的功用,装有新电池的智能手机自适应以支撑正负极电池衔接,电池组的输出热敏电阻被衔接至LC709203F,一起使智能手机的内置电量计能继续运转。数据记载器用来记载内置电量计的输出,这经过智能手机的I2C总线F的输出来监测。智能手机被置于一个0℃的恒温容器中,敞开背光,运转于飞翔形式。图3所示为试验设备。

  图4所示为比较的成果。运用LC709203F在测验期内到达的精度高于2.8%,电池剩下电量最低水平高于2%。规范的电量计体系运转具有不同程度的差错,当电池电量行将耗尽时,到达高于6%的最高水平。从用户视点来讲,期望当电池电量更低时有更高精度,以便猜测设备或许封闭的时刻。

  LC709203F支撑只需一个外部元器材的高能效电量计量,而代替的器材或许需求2-5个或多达14个额定元器材,这大大节约物料单本钱和规划时刻,还提高可靠性。并且,1.76mm x 1.6mm的封装较代替器材小45%。结合削减的元器材数,这使电量计电路的全体线路板(PCB)面积将削减约77%。这对智能手机规划工程师或许代表了一个要害的优点,他们继续奋战于嵌入一切规划元素以供给顾客想要的功用和用户接口,留给元器材更小的空间使这一切成为实际。

  总功耗也更低。LC709203F作业电流为15 µA,约为类似的竞赛器材118 µA的1/10。除了运转时的耗费改善超越87%,LC709203F在睡觉形式下最高耗费60%的电流。

  传统的库伦计数电池电量计具有相对较差的精度,使当今用户在运用他们的移动设备时简单遭到不方便的中止,特别是当作业挨近电池剩下电量极限时。新技能运用精细的电池电压检测,内置差错校对和温度补偿,保证一个更准确、具本钱效益和节能的计划,将运用户能更有效地办理他们的移动电池。

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