準確了解手機電池的剩余電量

    使用便攜式電子產(chǎn)品，能夠隨時知道電池所剩電量，工作時間，并且據(jù)此調(diào)節(jié)應用，無疑是一個非常方便的事情，尤其是使用智能手機或者PDA手機的商務人士。電池電量檢測技術(shù)在筆記本電腦中已經(jīng)屢見不鮮，多數(shù)筆記本電腦都有電源管理的選項，提供不同的電源工作模式以及電池報警功能。但是在更加小型化的便攜產(chǎn)品市場，這一技術(shù)還不多見。
    便攜式產(chǎn)品提供的功能越來越紛繁，用戶日益需要準確監(jiān)測電池電量，以便靈活管理可用電源，明確顯示剩余工作時間，盡可能延長系統(tǒng)運行?，F(xiàn)在大多數(shù)手機采用的電量測量方法還比較簡單，缺乏精確度。據(jù)TI公司負責便攜式電源產(chǎn)品的工程師何信龍介紹，目前主流的檢測方法是簡單測量電池電壓，再除以4或5，也就是通常能在手機屏幕上看見的4格或者5格的電量Bar，所以每格的精確度即是20%或者25%，當電池電壓到達2.9V-2.7V時就會關(guān)閉電源。何信龍指出雖然手機電池的工作電壓在2.9V-4.2V之間，但通常情況下的穩(wěn)定工作電壓范圍是3.6V-3.8V，在這范圍之外的電池放電速度都是非常的快，不能夠維持足夠的工作時間。
    當前標準的電量檢測方法是通過庫侖計算法（Coulomb Counting）檢測電流、電壓以及溫度，并集成一定時間的電流。這種方法還需和電池芯廠商合作，通過靜態(tài)建模技術(shù)根據(jù)電池的放電率、溫度和老化程度進行補償，對自放電速率和其它不可測量的電流進行建模。由于模型本身就存在誤差，且很難進行最小化，因此用戶很難準確了解電池的老化程度和實際運行時間，只能依靠以往使用經(jīng)驗來彌補。
    將電池電量檢測技術(shù)引進到手機中可以準確測量單節(jié)鋰離子電池的數(shù)據(jù)，以便在各種條件下（甚至是電池老化）測算出剩余電池電量。TI的Impedance Track(阻抗跟蹤)技術(shù)2年來已經(jīng)成功應用在筆記本市場，日前TI推出用于單節(jié)電池的電量檢測芯片bq27500，用于手機。這款微小型 IC 能通過比較電池電壓、電池阻抗或電阻，以及電流積分，準確分析充電狀態(tài)，根據(jù)測算的放電曲線上調(diào)或下調(diào)剩余充電狀態(tài)。
    bq27500是應用在系統(tǒng)側(cè)的芯片，可在主機系統(tǒng)的電路板上使用，支持嵌入式或可拆卸電池。何信龍指出系統(tǒng)側(cè)實施方案的優(yōu)勢是不需要在電池上集成電子元件，可以有效控制電池的體積和成本，而且還能控制與管理其它主要電池管理功能，例如電池組認證（這是手機廠商針對用于自己品牌產(chǎn)品的貼牌電池實施的性能認證）等。

圖 bq27500電量檢測計預測電池放電曲線
 
    高精確度的電池數(shù)據(jù)對于手機的應用處理器是極大的幫助，應用處理器可以根據(jù)數(shù)據(jù)優(yōu)化系統(tǒng)的完整移動電源操作系統(tǒng)。例如，可充分發(fā)揮多種功能優(yōu)勢，低功耗模式、時鐘門控、時鐘節(jié)流 (clock throttling) 以及動態(tài)電壓與基于電池電量的頻率縮放等。能夠提供儲電報警功能 (reserve energy warning)的電量檢測芯片在電池放電結(jié)束時，系統(tǒng)可將數(shù)據(jù)保存至非易失存儲器中，從而避免了因為電池電量耗盡而造成的工作損失。這對于使用Microsoft Mobile Office這類應用的智能電話用戶至關(guān)重要。
    隨著定位取巧的UMD（Ultra Mobile Device）和UMPC的紅火，便攜產(chǎn)品和筆記本電腦的界限越來越模糊，電池電源可靠性的提高無疑是在鼓勵人們更多地帶著便攜產(chǎn)品出行，而不必總是背著筆記本電腦。