智能電池系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計

　　消除電阻壓降

　　最理想的情況是充電器的輸出準(zhǔn)確地消除了電阻壓降的影響?？赡軙腥颂岢鲞@樣的解決方案，在充電過程的所有階段，智能充電器利用智能電池內(nèi)監(jiān)測電路數(shù)據(jù)監(jiān)視并校正自己的輸出。對單個電池系統(tǒng)來說，這是可行的，但對雙或多電池系統(tǒng)就不太適用了。

　　在雙電池系統(tǒng)中，如果可能的話，最好是同時對兩個電池進(jìn)行充放電操作。雖然電池充電是并行的，典型的只有一個SMBUS端口的充電器還是不能勝任這一工作。因為如果只有一個SMBUS端口，充電器或其它SMBUS設(shè)備，只能同時與一個電池進(jìn)行通信。所以，理想的系統(tǒng)應(yīng)該提供兩個或更多個SMBUS端口，這樣，兩個電池就可以同時與充電器通信了。

　　智能電池系統(tǒng)（SBS）管理器

　　除提供多個SMBUS端口以外，SBS管理器技術(shù)也可以大幅提升鋰離子智能電池的性能。SBS管理器是SBS的一部分，由SBS1.1規(guī)范所定義。它代替了前一版本中定義的智能選擇器（SmartSelector）。

　　SBS管理器一方面提供了與驅(qū)動器和振作系統(tǒng)端的接口，另一方面則對智能電池和充電器進(jìn)行管理。驅(qū)動器可讀取和請求發(fā)送與電池、充電器和管理器本身有關(guān)的信息。規(guī)范中定義了與這一信息傳輸有關(guān)的接口。在一個多電池系統(tǒng)中，SBS管理器負(fù)責(zé)選擇系統(tǒng)電源，決定在特定的時刻對那一塊電池進(jìn)行充電或放電。簡短來說就是，SBS管理器確定對哪一塊電池進(jìn)行充電，哪一塊進(jìn)行放電，以及什么時候進(jìn)行。

　　一個實現(xiàn)得好的SBS管理有幾大優(yōu)點：更完全、更快速的充電過程、同時進(jìn)行高效充電和放電、以及對危險情況（如潛在的電壓超限）的檢測和快速反應(yīng)能力。

　　可以監(jiān)測電池本身電壓的SBS管理器可將電池充到其真實的容量?？梢员苊庥捎谥悄艹潆娖饔捎诒O(jiān)視電壓不準(zhǔn)（如前所述，一般為-4%到-9%）而造成的充電不足。此外，這一過程并不需要特別精確的基準(zhǔn)電壓（精確的電壓基準(zhǔn)是很昂貴的）。

　　避免使用精確電壓基準(zhǔn)的策略是利用智能電池內(nèi)部的測量電路測量電池電壓，其精度可達(dá)1%。這樣，SBS管理器可命令充電器適當(dāng)增高電壓直到監(jiān)測到的電壓達(dá)到合適的值。

　　實現(xiàn)得好的SBS管理器可使電池的充電過程比傳統(tǒng)充電器快16%。安全地提高充電器的輸出電壓，使其高于電池的額定電壓以補償由于電池的內(nèi)部電阻及回路電阻造成的壓降。通過監(jiān)測電池內(nèi)部電壓并可迅速調(diào)整充電器電壓，可以實現(xiàn)這一過程。

　　何時及如何充電

　　SBS管理器可以決定什么時候同時對電池組進(jìn)行充電。同時充電允許更好地利用充電器的電流進(jìn)行充電。在單電池系統(tǒng)中，當(dāng)進(jìn)入恒壓充電模式時，充電器提供的充電電流隨電池充滿程度的提高而減小。沒有用到的電流被浪費掉了。在利用SBS管理器的雙電池系統(tǒng)中就不是這樣了，對一塊電池充電時利用不上的電流可以為另一塊所用。

　　而且，SBS管理器可以判斷哪一塊電池的狀態(tài)可以更快地進(jìn)行能量傳輸?？梢宰羁斓卦黾酉到y(tǒng)容量的電池最先被充電，哪些可以充入更多的能量的電池則先被快速放電。這樣可以加快充電過程達(dá)60%。SBS管理器還可決定何時使能同時放電功能。適當(dāng)?shù)耐瑫r放電可以使系統(tǒng)容量增加16%之多。

　　當(dāng)然，所有這些改進(jìn)對電池的性能來說都必須是安全的。正如前面討論過的一樣，鋰離子電池有一額定電壓。當(dāng)加到電池上的電壓達(dá)到最大值時，充電過程從恒流轉(zhuǎn)換至恒壓模式。對這一轉(zhuǎn)換點的檢測，是由智能充電SBS管理器負(fù)責(zé)的，根據(jù)是測量到的電池電壓。但SBS管理器比智能充電器的巨大優(yōu)點是，它可以不斷監(jiān)視和校正充電器以及電池電壓。這樣在達(dá)到電池的最大容量的情況下還保證了安全。

　　由于計算機等設(shè)備性能不斷提高，能量的需要增長很快，化學(xué)電池的改進(jìn)還無法趕上這一增長速度。雖然SBS技術(shù)非常有幫助，但總會有一天僅靠SBS技術(shù)無法提供高性能系統(tǒng)需求的功率，需要更為智能化的電源管理方案。

　　如果那個OEM廠商可以使筆記本電腦持續(xù)工作6個小時而不會明顯地影響到性能，就會迅速占領(lǐng)市場。SBS管理器朝這一目標(biāo)邁進(jìn)了一大步。