当前,手机已成为日常生活的必备品之一,忘带手机或因电池电量不足导致手机自动关机等都会给工作、生活带来不便,尤其对于使用智能手机或 PDA手机的商务人士而言。同时,随着手机等便携式系统提供的功能越来越多,人们更需要准确的电池电量监测,以便智能地管理可用电源,提醒用户剩余的工作时间,并尽可能延长系统的运行时间等。如果手机等便携式产品的电源变得更加智能,能告诉我们“我的电池使用寿命还有多长?”时,必将为用户带来极大方便。
借助电池电量检测技术,即可准确测算智能电话及其它手持设备中电池的使用寿命。在笔记本电脑中该技术已屡见不鲜,多数笔记本电脑中都设有电源管理的选项,提供不同的电源工作模式以及电池报警功能。但受限于手机等消费类电子设备中空间等因素限制,在小型化便携式市场,这一技术尚不多见。
当前,大多数手持设备只能简单地测量电池电压,将系统的电池电压值除以4或5,得到手机上常见的电量粗略显示的分格基准,当电池电压在2.7V-2.9V时,系统就会关断设备。同时,如果功耗在不同电压水平间变化时,则电量水平就会忽高忽低。
而主流的标准电量检测方法是通过库仑计算法检测电流、电压以及温度,并集成一定时间的电流。这不仅需要通过不可靠的静态建模技术,根据电池的放电率、温度和老化程度进行补偿,还必须对自放电速率和其它不可测量的电流进行建模。其剩余电量的计算,可归纳为下述公式:剩余电量= 完全充电电量-ΣiΔt -自放电量-模块电流-残留容量-误差。因该方法会累加预测误差,误差在6个月后会非常明显,而这将成为影响精度的另一大因素。
bq27500 系统侧电池电量监测计则采用TI申请专利的Impedance Track 技术,该技术能准确测量源自设备单体锂离子电池的数据,以便在各种条件下(甚至是电池老化)测算出剩余电池电量。这款微小型 IC 能通过比较电池电压、电池阻抗或电阻,以及电流积分,准确分析充电状态,根据测算的放电曲线上调或下调剩余充电状态,实现对剩余电池使用寿命的准确测算,其误差不超过1%。
图bq27500电旱监测计 电池放电预测曲线(略)
同时,TI公司负责便携式电源产品的工程师何信龙先生强调,不同于以往的电量监测IC,bq27500不仅可集成在电池组上使用,也可在主机系统的电路板上使用,更支持嵌入式或可拆卸电池。bq27500的系统侧实施方案使手持设备制造商无需再为终端设备的电池组添加额外电子元件,从而降低了成本。由于电池的体积越来越小,在电池上集成电子元件将是极大挑战。系统侧实施方案还能够控制、管理其它主要电池管理功能,如进行电池组认证等。 |