電池電量計的精確度如何？
第 第 1 部分：測量和測量精度
電池量表(通常稱為氣體或燃料量表)從電池獲取資料以確定其中剩餘多少電量。對於量表
的測量精度，不應曲解計量精度。量表準確報告充電狀態和**剩餘電池容量的能力取決於
各種測量，包括電壓、電流和電池溫度。應該注意的是，測量精度取決於量表的硬體，而測
量精度取決於測量演算法的魯棒性和量表的測量精度。
存在三種用於電池測量的主要方法。第一種是使用電壓查詢表，其適用於具有極輕負載應用。
第二種是對流出或流入電池的電荷進行庫侖計數(即，相對於時間將電流整合到電池中或從
電池中流出)，這種方法更可靠，但在電池插入時具有一些初始化問題，即了解什麼是初始
充電狀態。第三種方法組合電壓查詢法和庫侖計數法。這些測量方法的精度隨著演算法的複雜
性而增加，其中電壓查詢法最不精確。
無論採用何種演算法來跟蹤電池的充電狀態，因為演算法中的輸入變數都是測量值，因此所測量
引數的精度至關重要。準確的電壓測量對於新插入的電池的初始 soc 估計很有必要。這有
助於解釋電池的自放電，假設自放電電流(洩漏電流)不流經測量感測電阻器，庫侖計將無
法捕獲這些洩漏電流。它還有助於校正由於感測電阻器的漂移和用於庫侖計數的模數轉換器
(adc)的誤差所導致的累積誤差。精確的電流測量對於捕獲低睡眠電流和短負載尖峰及
適當地對通過的電荷進行庫侖計數至關重要。精確的溫度測量對於由溫度變化而適當補償計
算的電池電阻和容量至關重要。所有 ti 裝置都使用乙個 adc 進行電壓和溫度測量，其為一
個 15 位 adc 和乙個單獨的 15 位積分 adc，用於庫侖計數。
為了確定量表是否能準確地報告電池的充電狀態，可從正確配置的量表著手，並校準電壓、
電流和溫度測量，以確保測量精度。然後您需要一種以週期性間隔(1 到 10秒)記錄電壓、
電流和溫度的方法，以便進一步處理。若使用 ti 量表記錄這些測量值，或使用具有記錄功
能的電池充放電的裝置 arbin 或 maccor，您可使用ti的電池管理工作室(bqstudio)。電
池需在室溫下充電至充滿狀態，然後使用期望的負載放電至電池的終止電壓。ti的儀表開
發套件(gdk)是一款硬體工具，可在使用 bqstudio 時幫助自動進行電池的充放電迴圈。
為了快速評估測量精度，只需繪製電壓、充電狀態和電流，並進行簡單檢查，看看其是否在
真實的電池端接電壓附近報告 0％的 soc，且 soc 是否平滑，無大幅度的跳變。圖 1 所示
為乙個圖表，其中量表報告了接近終止電壓的 0％的 soc。soc 平滑轉變，並未出現大幅
度跳變(恆定電流負載也是如此)。這種方法雖然簡單，但卻非常主觀，難以測量相對誤差
大小。在接下來的部落格中，我將討論更複雜的方法，其允許使用者估計相對誤差大小。
圖 圖 1 ：充電狀態和電壓隨時間的曲線圖
總之，量表具有良好的測量精度以確保計量精度準確很重要，考慮到前者是正確報告電池的
充電狀態的關鍵要求之一。所採用的測量演算法是確保良好測量精度的另乙個關鍵因素。簡單
地檢查充電和電壓相對於時間的繪製狀態是可快速確定測量精度。用於確定測量儀精度，及
影響測量精度的其他考慮因素的更複雜的方法，將在本博文的第 2 部分討論。
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