新聞中心

EEPW首頁 > 嵌入式系統(tǒng) > 設(shè)計應(yīng)用 > 電量計在手持設(shè)備中的實現(xiàn)

電量計在手持設(shè)備中的實現(xiàn)

—— 精確監(jiān)控電池電壓、電流、溫度,并且實時輸出電池電量
作者: 時間:2010-11-27 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  摘要

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/114990.htm

  本文結(jié)合鋰電池充放電特性,詳細(xì)介紹和比較了三種鋰電池電量的計算方法:電壓估算法、模型查表法和電流檢測法,分析了系統(tǒng)側(cè)量和電池側(cè)計量的優(yōu)缺點(diǎn),并以量芯片STC3100為例,介紹了其使用方法和設(shè)計中的注意事項,在其Demo板上實現(xiàn)1%精度的量,同時說明和實現(xiàn)了鋰電池的電量初次預(yù)估和減小電量計量偏差的軟件算法。實驗證明,電流檢測法具有更高的精度和穩(wěn)定性,并且能消除由于電池老化帶來的測量誤差,更適合應(yīng)用在電池組中或手持設(shè)備的主電路板中。

  Accurate Fuel gauge implementation for Li-Ion Battery in portable devices

  Abstract

  This article presents three methods to implement the fuel gauge for the Li-Ion battery in portable devices: Voltage-Monitoring, Battery-modeling and Current-sensing, and analyze the characters of different gauge IC locations. STC3100 is the battery monitor IC with battery fuel gauge by current-sensing method from STMicroelectronics, one experiment is setup with STC3100 demoboard to implement the battery fuel gauge, and a software is designed to minimize the measuring error. Finally, the results show that current-sensing fuel gauge has better accuracy and stability, can effectively minimize the error due to battery aging, more suitable for hand-held devices.

  鋰電池具有高存儲能量、壽命長、重量輕和無記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)在現(xiàn)行便攜式設(shè)備中得到了廣泛的使用,尤其是在手機(jī)、多媒體播放器、GPS終端等消費(fèi)類電子設(shè)備中。這些設(shè)備不但單純地只是支持單一的通訊功能,還支持流媒體播放和高速的無線發(fā)送和接收等等功能。隨著越來越多功能的加入且要獲得更長單次充電的使用時間,便攜式設(shè)備中鋰電池的容量也不斷地增大,以智能手機(jī)為例,主流的電池容量已經(jīng)800mAH增長到現(xiàn)在1500mAH,并且還有繼續(xù)增長的趨勢。

  隨著大容量電池的使用,如果設(shè)備能夠精確的了解電池的電量,不僅能夠很好地保護(hù)了電池,防止其過放電,同時也能夠讓用戶精確地知道剩余電量來估算所能使用的時間,及時地保存重要數(shù)據(jù)。因此,在PMP和GPS中,電量計不斷加入到設(shè)備中,并且電量計也在智能手機(jī)中得到了應(yīng)用,尤其是在一些Windows Mobile操作系統(tǒng)的智能手機(jī)中,如圖1所示,電池電量的顯示已由原來的柱狀圖變?yōu)榱藬?shù)字顯示。

  本文介紹和比較三種種不同電量計的實現(xiàn)方法,并且以的STC3100電池監(jiān)控IC為例,在其Demo實現(xiàn)了1%精度的電池精度計量。

 

  1,電量計的實現(xiàn)方法和分類。

  據(jù)統(tǒng)計,現(xiàn)行設(shè)備中有三種電量計,分別是:

  直接電池電壓監(jiān)控方法,也就是說,電池電量的估計是通過簡單地監(jiān)控電池的電壓得來的,盡管該方法精度較低和缺乏對電池的有效保護(hù),但其簡單易行,所以在現(xiàn)行的設(shè)備中得到最廣泛的應(yīng)用。然而鋰電池本身特有的放電特性,如圖2所示。不難從中發(fā)現(xiàn),電池的電量與其電壓不是一個線性的關(guān)系,這種非線性導(dǎo)致電壓直接檢測方法的不準(zhǔn)確性,電量測量精度超過20%。電池電量只能用分段式顯示,,如圖1.a所示,無法用數(shù)字顯示精確的電池電量。手機(jī)用戶經(jīng)常發(fā)現(xiàn),在手機(jī)顯示還有兩格電的時候,電池的電量下降得非??欤簿褪且驗檫@時候電池已經(jīng)進(jìn)入Phase3。


上一頁 1 2 3 下一頁

關(guān)鍵詞: 意法半導(dǎo)體 電量計

評論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉