庫侖計數(shù)法的最大弊端在于其非常不準確,導致意外關(guān)機的可能性非常大。因為電池的自放電電流不流過外部檢測電阻,所以它不能被檢測到。而且這種自放電電流受電池溫度的影響,自放電事件導致環(huán)境溫度升高而進一步影響精確度。此外,只有電池每次被充滿電才能取得準確的測量,而事實上電池不是每次都被充滿電。
庫侖計數(shù)法不僅不準確,而且由于其需要檢測電阻,導致成本增加并占用更大的PCB空間,而檢測電流流過檢測電阻會消耗額外的電池電量,干擾主電池性能,增加功率損耗。
基于內(nèi)部電阻跟蹤電流-電壓(HG-CVR)的混合計量法
一款LC70920XF智能鋰電池電量計IC為克服庫侖計數(shù)電量計的弊端,并解決上述設(shè)計挑戰(zhàn)提供了絕佳解決方案:采用基于精密的模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)技術(shù)的板載電量計,并在電量計內(nèi)置誤差校正和溫度補償。結(jié)合低功耗工作及高精度計量,通過減少磨損確保更長的電池使用時間,此外,沒有外部檢測電阻意味著沒有功率損耗并節(jié)省寶貴的PCB空間。
LC70920XF基于稱為HG-CVR的獨特計量法,以±2.8%的誤差測量電池的相對電荷狀態(tài)(RSOC),即使在相對不穩(wěn)定的條件下,包括溫度、老化、負載及自放電。
精密的參考電壓對準確的電壓測量至關(guān)重要。LC70920XF具有精確的內(nèi)部參考電壓電路,且這不受溫度影響,它存儲參考表在其存儲器中,其中包括關(guān)于電池的電壓/容量、電阻/容量及電阻/溫度功能的數(shù)據(jù)。
HG-CVR法測量電池電壓、溫度、內(nèi)部電阻和電池開路電壓(OCV)。OCV是無負載電流的電池電壓。測量的電池電壓分為OCV和隨負載電流變化的電壓。變化的電壓是由負載電流和內(nèi)部電阻產(chǎn)生。那么電流值由以下公式確定:
V(VARIED) = V(MEASURED)-OCV
I=V(VARIED)/R(INTERNAL)