鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:892次 | 2021年05月21日
手機(jī)電池是智能電池嗎?智能電池是如何工作的
電池技術(shù),在這個越來越強(qiáng)調(diào)移動性的年代,作為移動設(shè)備動力來源的它進(jìn)步卻是緩慢的,各種新發(fā)明新技術(shù)在喧囂了一段時(shí)間后,卻鮮有大規(guī)模商用的。它與遵循摩爾定律的計(jì)算機(jī)硬件發(fā)展形成鮮明比較,成為了制約設(shè)備小型化的瓶頸。
電池技術(shù)里面的智能電池,在1990年由Intel提出,在幾十年后的今天,還基本維持原來的樣子,幾乎不再發(fā)展,在有些領(lǐng)域,甚至還沒有使用。大家對它都很陌生,把它和鋰離子電池技術(shù)混為一談,今天我們就來介紹智能電池的基本概念,以及它和我們一般手機(jī)電池的差別。什么是智能電池
電池是個神奇的裝置,你永遠(yuǎn)也不能憑借外觀來推測它的狀態(tài)。藏在深閨的它,不能夠依靠磨損程度來推測它的新舊,也猜不透它是充盈還是虧空。我們要預(yù)計(jì)剩余的電量還能維持系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)間非常困難,也無從得知關(guān)乎其生命周期的充放電次數(shù)?,F(xiàn)有電池電量的監(jiān)測方法目前一般采用兩種方法監(jiān)測電池電量。一種以電流積分為基礎(chǔ),而另一種以電壓測量為基礎(chǔ)。電路積分法在長時(shí)間不用失真比較嚴(yán)重,而電壓測量法開路電壓(OCV)和負(fù)載電壓不同也會帶來不確定性。
安時(shí)法/庫倫累計(jì)法(Coulomb-Counting)是一個比較好的解決辦法。它的原理如下圖:
庫倫計(jì)從運(yùn)行初始就一直在跟蹤電池充電狀態(tài)(SOC)的變化,1C=1As,即1A電流在1s內(nèi)輸運(yùn)的電量。理論上充進(jìn)去多少電,就能放出多少電,跟蹤這個數(shù)字,就能了解電池還能使用多長時(shí)間。但是,大家都了解這是不可能的,充電會有損耗?,F(xiàn)在一般都是結(jié)合庫倫法與電壓電流積分法。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
庫倫計(jì)的引入要電池形成一個自洽系統(tǒng),自我管理電池的狀態(tài),并向外部匯報(bào)電力、充放電次數(shù)等等數(shù)據(jù)。這種信息交互,使主機(jī)和使用者能更準(zhǔn)確地掌握電池的狀態(tài),防止意外的系統(tǒng)停機(jī)和向使用者匯報(bào)電池的狀態(tài)等等。這種電池就具備了某種智能,這就是智能電池的由來。
智能電池的組成
智能發(fā)展經(jīng)歷的兩代,第一代是一根數(shù)據(jù)線:
一根數(shù)據(jù)線的智能電池
它有個4個引腳(Pin),除了正負(fù)極以外,還有兩個,分別是Thermistor和Data:
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
1.Thermistor:電池大家最怕什么?不要告訴我是沒電吧。應(yīng)該是爆炸,所以這個單獨(dú)引腳是強(qiáng)制要求,用來匯報(bào)電池內(nèi)部傳感器匯報(bào)的溫度狀態(tài)。
2.Data:有的叫做Code引腳,顧名思義,就是內(nèi)部數(shù)據(jù)。具體是什么數(shù)據(jù)和格式為何,各個廠商不同,沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。
四個引腳的封裝因?yàn)槠浜唵魏徒?jīng)濟(jì)性,為很多價(jià)格敏感的市場所采用,如我們稍后會談到的手機(jī)等等。
因?yàn)橐桓鶖?shù)據(jù)線的方法,沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),主機(jī)要單獨(dú)為了他們供應(yīng)程序支持,而且互換性極差。Intel在1995年將成熟的SMBus引入了智能電池,因?yàn)镾MBus是兩根數(shù)據(jù)線,這就帶來了兩根線的方法:
我們可以看出Data線被一根時(shí)鐘線和Data替代。總共有五個引腳。
第二代兩根數(shù)據(jù)線(共5根pin)的方法現(xiàn)在在筆記本市場早已占據(jù)主流,我們一般的筆記本電腦電池都是它的身影。實(shí)際上現(xiàn)在筆記本電池結(jié)構(gòu)十分簡單,由電芯和一個電路板組成。我們來看個例子:
拆開是這樣:
是由6個松下的電芯和控制電路板組成的。電芯的可替換性在降低成本的同時(shí),也為回收后假冒和劣質(zhì)電池留下了空間。而電路板的用途就是充放電控制、庫倫計(jì)和通訊管理了。手機(jī)電池
我們一般的手機(jī)電池分為3個引腳pin的和4個pin的(5個及以上稀少,這里略過)。例如這款三星電池:
它的三根線分別是正負(fù)極和一根Thermistor線,也就是溫度測量線。是的,它并不是智能電池。而有的山寨電池為了節(jié)省成本,在T線上偷工減料,直接返回TempOK了事。還有部分3pin方法的第三引腳是BatterySizeIndicator(BSI)
4pin的情況比較復(fù)雜,
大致有以下幾種:
1.正負(fù)極,T腳和BSI。不是智能電池。
2.正負(fù)極,T腳和1根數(shù)據(jù)線CODE。智能電池一代。
3.正負(fù)極,SCL和SDA。智能電池二代。
4.其他。
下一篇:鉛酸蓄電池充電的限流原理