鋰離子電池容量計(jì)算之電壓法
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
OCV電壓對(duì)容量關(guān)系 550mA恒流放電電壓對(duì)容量關(guān)系
100%----4.20V 100%----4.20V
90%-----4.06V 90%-----3.97V
80%-----3.98V 80%-----3.87V
70%-----3.92V 70%-----3.79V▲
60%-----3.87V 60%-----3.73V
50%-----3.82V 50%-----3.68V
40%-----3.79V▲ 40%-----3.65V
30%-----3.77V 30%-----3.62V
20%-----3.74V 20%-----3.58V
10%-----3.68V 10%-----3.51V
5%------3.45V 5%------3.42V
0%------3.00V 0%------3.00V
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以上數(shù)據(jù)為我三年來對(duì)鋰離子電池測(cè)試的統(tǒng)計(jì),
因?yàn)?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/電池">電池電壓的影響因素實(shí)在太多,表中的僅供各位參考.
注意這里電池電壓與容量不是線性關(guān)系.也沒有其它公式可以套用.手機(jī)只能實(shí)現(xiàn)制備一個(gè)對(duì)應(yīng)的表格來對(duì)照實(shí)際測(cè)量到的電壓,來近似取得電池的容量.
鋰離子電池的OCV放電電壓在4.20V到3.90V之間下降斜率較快.
在3.8V前后有一個(gè)相對(duì)平緩的放電平臺(tái)
在低于3.7V以后,電壓隨容量下降急劇降低到3.0V
而對(duì)照的大電流放電(1C)的放電平臺(tái)出現(xiàn)在3.65V左右
由對(duì)比表格可以看到.
如果長(zhǎng)時(shí)間處于大電流放電狀態(tài),當(dāng)電壓降到3.79V時(shí),
手機(jī)這個(gè)時(shí)候認(rèn)為只有40%(參考左側(cè))的電量.而實(shí)際電池應(yīng)該還有70%的電量(參考右側(cè)).當(dāng)手機(jī)重新進(jìn)入小電流待機(jī)時(shí),電池電壓會(huì)回升到對(duì)應(yīng)左側(cè)的3.92V(70%).那么手機(jī)的容量顯示就會(huì)出現(xiàn)反跳現(xiàn)象.
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四.手機(jī)上采用測(cè)量電壓法來計(jì)量電池容量的具體應(yīng)用:
1.手機(jī)設(shè)計(jì)的電量顯示就是根據(jù)這個(gè)電壓對(duì)容量的關(guān)系來設(shè)置手機(jī)上電量的顯示.
2.常用的電量格.有三格或四格的.以四格電量的顯示來講.
各個(gè)手機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)每一格代表的電量并不一定是平均的25%.
實(shí)際情況往往可能是第一格代表了50%或者更多.第二格代表20%.....是一種不平均的分配.
波導(dǎo)S1200的第一格電量就代表了前面的60%以上的電量.
廈新A8的第一格電量代表了前面的70%左右的電量.
其它三星手機(jī),philips的都有各自不同的格子定義.
當(dāng)然采用這種原理的也有用百分比來顯示的(就象上面的百分比).
3.但是只要是采用電壓來計(jì)量容量原理來工作的手機(jī),這個(gè)電量就不可避免的存在下述弊端
電量的精度(分辨率)不高.三格,四格或10格(就象上面的百分比).
電量會(huì)出現(xiàn)反復(fù)變化,比如打完一個(gè)電話后從兩格降低到一格后,過一會(huì)兒又反彈回兩格這種現(xiàn)象.
4.手機(jī)對(duì)電池電壓的采樣,一般會(huì)盡量采用低消耗電流時(shí)的電壓(比如待機(jī)時(shí)),
這時(shí)獲得的電壓比較有參考價(jià)值.
而且手機(jī)軟件會(huì)采用多點(diǎn)采樣計(jì)算平均值的算法來避免瞬間電流對(duì)電壓的干擾.
5.手機(jī)里面設(shè)定容量格數(shù)的電壓臨界值是固定不變的.
而電池隨著循環(huán)的進(jìn)行或選用放電平臺(tái)很差的電池時(shí),其對(duì)應(yīng)的剩余容量會(huì)出現(xiàn)很大的差異
比如放電平臺(tái)高的電池,其第一格所代表的電量可以用3天,而循環(huán)了100次的電池和差的劣質(zhì)電池.
其第一格電量卻只能用1到2天.甚至出現(xiàn)在電量為空格的時(shí)候卻還可以待機(jī)2天的怪異現(xiàn)象.
6.在處理電壓反跳現(xiàn)象時(shí),有些手機(jī)會(huì)采用鎖定容量格數(shù)的一個(gè)算法.即容量顯示不反跳,但是當(dāng)前的容量格數(shù)的使用時(shí)間會(huì)相對(duì)延長(zhǎng)一點(diǎn).
7.有些早期的手機(jī)使用的是鎳氫電池或鎳鎘電池,
同樣鎳基電池也可以繪出一個(gè)放電電壓對(duì)容量的關(guān)系.其原理也是一樣的.這里不另行詳細(xì)說明.
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總之,采用測(cè)量電池電壓來計(jì)量電池容量是個(gè)簡(jiǎn)單易行,但是略顯粗糙的方法.
真正高級(jí)的鋰離子電池電量計(jì)量只有采用庫侖計(jì)并使用高級(jí)的電量計(jì)量算法.
評(píng)論