您可能聽說過有關(guān)智能手機制造商減慢舊型號以適應老化電池的消息。目的是防止使用舊電池的手機意外關(guān)機。

雖然意圖是崇高的，但這一消息仍然引起了客戶的強烈反對，這主要是由于客戶無法獲得詳細的電池信息，以及對舊電池管理方式的變化缺乏明確的解釋。這一事件無疑凸顯了向客戶提供可靠電池信息的重要性。

管理老化電池的簡單方法

當今使用的大多數(shù)移動設備都使用鋰離子電池，隨著時間的推移會退化。它們失去容量并且內(nèi)部阻抗上升。在重負載老化的電池中，與輕負載相比，可以提取更少的容量。這是由于舊電池的阻抗高于新電池。

將電量計 IC 集成到您的電池供電設計中，為管理老化的電池提供了一種相對簡單的方法。除了許多電量計提供的充電狀態(tài) （SOC） 數(shù)據(jù)外，Maxim ModelGauge? m5 IC等現(xiàn)代電量計還提供以下數(shù)據(jù)點：

可用和報告的剩余容量

年齡

定時器

清空時間

循環(huán)

年齡預測

電池電阻

您可以根據(jù)客戶的期望決定要披露哪些信息。這可以幫助他們更好地管理他們的電池供電設備，并幫助建立對您的電池管理策略的信任。

讓我們更詳細地看一下這些參數(shù)中的每一個。

可用和報告的剩余容量

ModelGauge m5 的電量補償功能估計理論剩余容量 （RemCap MIX ），假設理想的電池條件，以及可用容量 （RemCap AV ），考慮負載、溫度和使用年限。可用容量會隨著負載或溫度的任何變化而立即變化。但是，這會導致值突然跳躍，基于負載或溫度變化。例如，當負載只是從重變輕時，即使沒有連接充電器，看到可用容量猛增也會令人困惑。為了緩解這個問題，報告的容量（RemCap REP） 可用于將剩余容量傳達給用戶界面。報告的容量不會像可用容量那樣立即改變。在負載變化時，它的軌跡只是重新瞄準與可用容量軌跡估計的相同的空載時間。

圖 1. 可用和報告的剩余容量為設備用戶提供了電池壽命的指示。

年齡

電量計中的年齡寄存器是當前滿容量與原始設計容量相比的百分比。隨著電池使用時間的推移，這通常會趨于下降。

定時器

計時器允許電量計根據(jù) IC 首次連接到電池后的絕對時間來跟蹤電池的使用時間。作為學習功能的一部分，一些 Maxim 電量計還會定期將這些信息備份到片上非易失性存儲器中。對于其他人，主機系統(tǒng)可以定期保存此信息，并在斷電時將其恢復到 IC。

清空時間

當前負載以及假設負載或功率下的空載時間 （TTE） 是另一個有用的參數(shù)。在開始高負載會話之前，系統(tǒng)可以查詢電量計以查看電池是否可以支持該假設會話成功的預期運行時間。此措施可用于通過阻止高負載會話開始來防止意外崩潰，尤其是在電池電量不足的情況下。相反，系統(tǒng)可以主動采取電源管理措施，僅允許輕負載會話，并且可能還與消費者溝通電池電量太低而無法啟用某些高負載功能。

循環(huán)

循環(huán)寄存器維護電池上發(fā)生的充電/放電循環(huán)的總數(shù)。就像汽車上的里程表一樣，它會累積分數(shù)周期和整個周期。

周期+年齡預測

Cycle+ Age Forecast 估計了消費者在電池使用壽命期間可以從電池中取出的循環(huán)次數(shù)。ModelGauge m5 算法監(jiān)控電池容量隨時間的變化，并計算電池容量下降到預定義閾值所需的循環(huán)次數(shù)。此預測可用于計劃及時更換電池，或采取其他電池管理措施，通過動態(tài)更改充電配置文件來延長電池壽命。

電池電阻

電阻寄存器包含電池平均內(nèi)阻的計算值。該寄存器通過在負載下或充電時將開路電壓與長時間測量電壓進行比較來實現(xiàn)這一點。隨著電池使用時間的推移，該值呈上升趨勢。

延長運行時間和性能

為了進一步增強用戶體驗，電量計 IC 可以提供一些主動電池管理功能。例如，許多 Maxim 電量計包含一個稱為動態(tài)電池電量的功能，該功能通過優(yōu)化 CPU 性能來實現(xiàn)更好的運行時間。此功能通過限制 CPU 剛好足以防止系統(tǒng)崩潰來實現(xiàn)這一點。例如，在許多單節(jié)電池應用中，系統(tǒng)至少需要 3.3V 才能正常運行。通過為動態(tài)電池電量配置電量計，可以控制或限制系統(tǒng)負載以保持在電池的能力范圍內(nèi)，并確保在電池處于非常低的狀態(tài)之前不會超過最低系統(tǒng)電壓，此時系統(tǒng)可以優(yōu)雅地關(guān)閉。所以，用戶可以獲得更長的運行時間，并且可以避免因電池欠壓而導致的意外崩潰。如果沒有像動態(tài)電池供電這樣的功能，系統(tǒng)制造商基本上只能選擇盲目地降低系統(tǒng)性能，從而冒著客戶反彈的風險。

一些 Maxim 電量計還具有可編程的高速電流比較器，可在峰值負載使電池崩潰之前對其進行監(jiān)測和控制。觸發(fā)時，這些比較器會向主機系統(tǒng)發(fā)送警報，然后主機系統(tǒng)可以采取適當?shù)?a target="_blank">電源管理措施來降低峰值負載/尖峰。可編程閾值可以設置在電池保護器限值以下，否則會意外觸發(fā)電池硬關(guān)機。這些比較器還可用于確保系統(tǒng)符合電量計提供給主機系統(tǒng)的動態(tài)功率建議。

圖 2. 使用 MAX17055 電量計 IC，動態(tài)功率特性估計放電期間的功率能力。

最終，客戶希望獲得清晰的電池信息，以及與運行時間和電池壽命相關(guān)的潛在性能權(quán)衡。借助電量計 IC，您可以向客戶提供大量可靠的電池信息。尤其是 Maxim 電量計，提供了多種工具，可延長運行時間，同時實現(xiàn)峰值系統(tǒng)性能，幫助您建立與客戶的信任。

審核編輯：郭婷