電量計 IC 能簡化鋰離子電池的充電監視過程

　　電量計 IC 能簡化鋰離子電池的充電監視過程

　　對于依靠鋰離子電池供電的電路，仍需要專用技術來確定電池中的剩余電量，而這種技術將使能量收集應用的設計復雜化。 工程師們能夠利用這些應用中的 MCU 和 ADC 實現這些技術，但會以增加復雜性為代價。 不過，利用來自 Linear Technology、Maxim Integrated、STMicroelectronics和 Texas Instruments 等制造商的專用“電量計”IC，工程師們能很容易地在現有設計中增加這一功能。

　　確定鋰離子電池的充電狀態 （SOC） 是一項基本要求，但卻充滿挑戰，因為不僅不同電池間的容量差異巨大，而且同一電池內的容量也是如此。 鋰離子電池一旦發生老化就是去了電荷存儲能力。 因此，舊電池即使充滿電，其提供有用電壓的時間也會少于新電池。 無論使用何種鋰離子電池，SOC 都會因為溫度和放電速率而產生極大差異，所以任何一種特定的電池都會對應一組獨特的曲線。（圖 1）。

　　圖 1：如 Panasonic VL 系列等鋰離子存儲設備的輸出電壓由多種因素決定，包括溫度、放電速率和電池老化程度（感謝 Panasonic 提供數據）

　　鋰離子技術輸出電壓特征曲線的性質會使 SOC 的確定過程變得復雜。 采用其他技術時，開路電壓 （OCV） 用來可靠指示充電狀態。 不過，采用如 Panasonic VI 系列等鋰離子電池時，這些電池的電壓輸出曲線相對平坦，使得這種方法更加難以實現（圖 1）。 相反，鋰離子電池的監視方法通常依靠庫倫計數或者阻抗測量完成，前者會隨時間跟蹤放電電流，而后者則利用了 SOC 和電池內部阻抗之間的關系。