鋰離子電池容量計算之電壓法
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
OCV電壓對容量關(guān)系 550mA恒流放電電壓對容量關(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)為我三年來對鋰離子電池測試的統(tǒng)計,
因為電池電壓的影響因素實在太多,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.手機只能實現(xiàn)制備一個對應(yīng)的表格來對照實際測量到的電壓,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前后有一個相對平緩的放電平臺
在低于3.7V以后,電壓隨容量下降急劇降低到3.0V
而對照的大電流放電(1C)的放電平臺出現(xiàn)在3.65V左右
由對比表格可以看到.
如果長時間處于大電流放電狀態(tài),當(dāng)電壓降到3.79V時,
手機這個時候認為只有40%(參考左側(cè))的電量.而實際電池應(yīng)該還有70%的電量(參考右側(cè)).當(dāng)手機重新進入小電流待機時,電池電壓會回升到對應(yīng)左側(cè)的3.92V(70%).那么手機的容量顯示就會出現(xiàn)反跳現(xiàn)象.
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四.手機上采用測量電壓法來計量電池容量的具體應(yīng)用:
1.手機設(shè)計的電量顯示就是根據(jù)這個電壓對容量的關(guān)系來設(shè)置手機上電量的顯示.
2.常用的電量格.有三格或四格的.以四格電量的顯示來講.
各個手機設(shè)計時每一格代表的電量并不一定是平均的25%.
實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,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量容量原理來工作的手機,這個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).
電量會出現(xiàn)反復(fù)變化,比如打完一個電話后從兩格降低到一格后,過一會兒又反彈回兩格這種現(xiàn)象.
4.手機對電池電壓的采樣,一般會盡量采用低消耗電流時的電壓(比如待機時),
這時獲得的電壓比較有參考價值.
而且手機軟件會采用多點采樣計算平均值的算法來避免瞬間電流對電壓的干擾.
5.手機里面設(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)的進行或選用放電平臺很差的電池時,其對應(yīng)的剩余容量會出現(xiàn)很大的差異
比如放電平臺高的電池,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)在電量為空格的時候卻還可以待機2天的怪異現(xiàn)象.
6.在處理電壓反跳現(xiàn)象時,有些手機會采用鎖定容量格數(shù)的一個算法.即容量顯示不反跳,但是當(dāng)前的容量格數(shù)的使用時間會相對延長一點.
7.有些早期的手機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放電電壓對容量的關(guān)系.其原理也是一樣的.這里不另行詳細說明.
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總之,采用測量電池電壓來計量電池容量是個簡單易行,但是略顯粗糙的方法.
真正高級的鋰離子電池電量計量只有采用庫侖計并使用高級的電量計量算法.
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