鋰離子電池開路電壓與電池容量的對應聯系分析，先給出一個表格:如下,百分比是電池的剩下容量,右側是對應的電池的開路電壓(OCV).

100%----4.20V

90%-----4.06V

80%-----3.98V

70%-----3.92V

60%-----3.87V

50%-----3.82V

40%-----3.79V

30%-----3.77V

20%-----3.74V

10%-----3.68V

5%------3.45V

0%------3.00V

以下是這個表格的來龍去脈.

一.首要幾個概念解釋:

1.OCV:opencircuitvoltage的縮寫,開路電壓

2.鋰離子電池:本篇討論的是目前手機上遍及選用的以4.2V恒壓限制充電的單節(jié)鋰離子電池.

3.mAh:電池容量的計量單位,實際便是電池中能夠開釋為外部運用的電子的總數.折合物理上的規(guī)范的單位便是咱們熟悉的庫侖，庫侖的國際規(guī)范單位為電流乘于時間的安培秒.1mAh=0.001安培*3600秒=3.6安培秒=3.6庫侖。mAh不是規(guī)范單位,可是這個單位能夠很方便的用于計量和核算.比方一顆900mAh的電池能夠供給300mA恒流的持續(xù)3小時的供電才能.

4.fuelgauging:電量計量,原意是油量計量,后在電化學上被引用為電量計量的意思.

最科學的并且是最原始的電池的電量計量方法是對流經的電子流量的計算.即庫侖計(coulombcount).

★要想取得鋰離子電池的電量運用的正確情況,只有用庫侖計.就象咱們家里邊的水量計量用的水表的效果原理.要核算流經的電荷的多少才能取得鋰離子電池的電量運用情況.

二.電池電壓與容量的聯系

可是鋰離子電池有一個對電量計量很有用的特性,便是在放電的時分,電池電壓隨電量的流逝會逐步下降,并且有相當大的斜率.這就供給給咱們另外一種近似的電量計量途徑.取電池電壓的方法.就好像丈量水箱里邊的水面高度能夠大約估量剩下的水量這個道理相同.可是實際上電池的電壓比水箱里邊的平靜的水面高度丈量要雜亂的多.

用電壓來估量電池的剩下容量有以下幾個不穩(wěn)定性:

1.同一個電池,在同等剩下容量的情況下,電壓值因放電電流的巨細而變化.

放電電流越大,電壓越低.在沒有電流的情況下,電壓最高.

2.環(huán)境溫度對電池電壓的影響,溫度越低,同等容量電池電壓越低.

3.循環(huán)對電池放電渠道的影響,

跟著循環(huán)的進行,鋰離子電池的放電渠道趨于惡化.放電渠道下降.所以相同電壓所代表的容量也相應變化了.

4.不同廠家,不同容量的鋰離子電池,其放電的渠道略有差異.

5.不同類型的電極材料的鋰離子電池,放電渠道有較大差異.鈷鋰和錳鋰的放電渠道就完全不同.

以上這些都會形成電壓的波動和電壓的差異,使電池的容量顯現變的不穩(wěn)定

★★一臺手機上用電壓計量電池容量時,由于手機不可能一直處于小電流的待機狀況.暫時的大電流的損耗,比方開背光,放鈴聲,特別是通過,都會形成電池電壓很快下降.此時手機顯現的容量要下降得比實際容量下降更多.而當大電流撤掉以后,電池的電壓會回升.這就會形成手機容量顯現反而上升這種不合理的現象.

三.電池電壓對電池容量的表格

說了這么多,下面給出一個規(guī)范的電壓對電池剩下容量的表格(左邊)

以及大電流恒流放電是電池電壓對容量的表格(右側)

100%----4.20V100%----4.20V

90%-----4.06V90%-----3.97V

80%-----3.98V80%-----3.87V

70%-----3.92V70%-----3.79V▲

60%-----3.87V60%-----3.73V

50%-----3.82V50%-----3.68V

40%-----3.79V▲40%-----3.65V

30%-----3.77V30%-----3.62V

20%-----3.74V20%-----3.58V

10%-----3.68V10%-----3.51V

5%------3.45V5%------3.42V

0%------3.00V0%------3.00V

四.手機上選用丈量電壓法來計量電池容量的具體應用:

1.手機設計的電量顯現便是依據這個電壓對容量的聯系來設置手機上電量的顯現.

2.常用的電量格.有三格或四格的.以四格電量的顯現來講.

各個手機設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榜首格代表了50%或者更多.第二格代表20%.....是一種不平均的分配.

波導S1200的榜首格電量就代表了前面的60%以上的電量.

廈新A8的榜首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.

當然選用這種原理的也有用百分比來顯現的(就象上面的百分比).

3.可是只要是選用電壓來計量容量原理來工作的手機,這個電量就不可防止的存在下述壞處

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).

電量會呈現反復變化,比方打完一個電話后從兩格下降到一格后,過一會兒又反彈回兩格這種現象.

4.手機對電池電壓的采樣,一般會盡量選用低消耗電流時的電壓(比方待機時),

這時取得的電壓比較有參考價值.

而且手機軟件會選用"多點采樣核算平均值"的算法來防止瞬間電流對電壓的干擾.

5.手機里邊設定容量格數的電壓臨界值是固定不變的.

而電池跟著循環(huán)的進行或選用放電渠道很差的電池時,其對應的剩下容量會呈現很大的差異

比方放電渠道高的電池,其榜首格所代表的電量能夠用3天,而循環(huán)了100次的電池和差的殘次電池.

其榜首格電量卻只能用1到2天.甚至呈現在電量為空格的時分卻還能夠待機2天的奇怪現象.

6.在處理電壓反跳現象時,有些手時機選用鎖定容量格數的一個算法.即容量顯現不反跳,可是當前的容量格數的運用時間會相對延長一點.

7.有些前期的手機運用的是鎳氫電池或鎳鎘電池,

相同鎳基電池也能夠繪出一個放電電壓對容量的聯系.其原理也是相同的.這里不另行詳細闡明.

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總之,選用丈量電池電壓來計量電池容量是個簡單易行,可是略顯粗糙的方法.

真實高檔的鋰離子電池電量計量只有選用庫侖計并運用高檔的電量計量算法