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如何为可穿戴设备选用更准确的电量计

如何为可穿戴设备选用更准确的电量计
如何为可穿戴设备选用更准确的电量计
本文摘要:携带式电子设备与我们的日常生活日渐密不可分,用以可衣着机器设备早就沦落消費新时尚。

携带式电子设备与我们的日常生活日渐密不可分,用以可衣着机器设备早就沦落消費新时尚。在销售市场日渐显著持续增长的另外,怎样提高电量计的精确性沦落了急需解决的难题。传统式内嵌放可衣着机器设备的电量计可获得的精准度大概8%。因而假如指示仪说明剩余用电量为10%,那麼具体值有可能较低至2%。

客户通常认为机器设备能够再作工作中一段时间,而系统软件却突然车祸事故再开,丢失仍未存留的重要数据信息和工作中,为客户的用以带来麻烦。例如假如这类常见故障再次出现在诊疗自然环境,也有有可能严重危害性命。  根据加到电量计量作用的元器件能够提高电量计的精确性,但这就有可能降低机器设备的规格和净重,而现如今的顾客务必更为超薄、可搭建更为智能的携带式/可衣着机器设备,因而设计方案工作人员务必充分考虑用以低能耗等级的元器件。

  传统式电量计量计划方案:库仑计数法  库仑计数法是最常见的电量计量法,它应用高精密的电流量检验电阻,到数检测电池的键入电流量。电流量随時间而搭建,并将結果与不明的仅次用电量进行比较,以推算出来可用的剩余用电量。  图1:库仑计数法  库仑计数法的仅次缺点取决于其十分不精准,导致车祸事故待机的概率十分大。

由于电池的锂电池寿命电流量不流进外界检验电阻,因此 它没法被检验到。并且这类锂电池寿命电流量不会受到电池温度的危害,锂电池寿命恶性事件导致自然环境温度提高而更进一步危害精准度。除此之外,仅有电池每一次被充满著电才可以得到 精准的精确测量,而实际上电池并不是每一次都被充满著电。

  库仑计数法不但不精准,并且因为其务必检验电阻,导致成本上升并闲置不用更高的PCB室内空间,而检验电流量流到检验电阻不容易耗费附加的电池用电量,阻拦主电池特性,降低输出功率耗损。  根据內部电阻跟踪电流量-工作电压(HG-CVR)的混和计量法  安森美半导体材料的LC70920XF智能化锂电池电量计IC为处理库仑记数电量计的缺点,并解决困难所述设计方案挑戰获得了极佳解决方法:应用根据仪器设备的AD转换(ADC)技术性的板载电量计,并在电量计内嵌出现偏差的原因校准和温度赔偿。

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结合功耗工作中及高精密计量检定,根据提升磨坏确保更长的电池用以時间,除此之外,没外界检验电阻意味著没输出功率耗损并节约珍贵的PCB室内空间。  LC70920XF根据称之为HG-CVR的特有计量法,以2.8%的出现偏差的原因精确测量电池的较为正电荷情况(RSOC),即便 在较为不稳定的标准下,还包含温度、脆化、特性阻抗及锂电池寿命。  仪器设备的参考工作电压对精准的工作电压精确测量尤为重要。LC70920XF具有精确的內部参考工作电压电源电路,且这也不受温度危害,它储存参考表在其储存器中,在其中还包含有关电池的工作电压/容积、电阻/容积及电阻/温度作用的数据信息。

  HG-CVR法精确测量电池工作电压、温度、內部电阻和电池开路电压(OCV)。OCV是无特性阻抗电流量的电池工作电压。

精确测量的电池工作电压分为OCV和随特性阻抗电流量转变的工作电压。转变的工作电压是由特性阻抗电流量和內部电阻造成。

那麼电流由下列公式计算确定:  V(VARIED)=V(MEASURED)-OCV  I=V(VARIED)/R(INTERNAL)  在其中V(VARIED)是随特性阻抗电流量转变的工作电压,V(MEAUSRED)是测到的工作电压,R(INTERNAL)是电池的內部电阻。內部电阻不会受到剩余用电量、特性阻抗电流量、温度等要素危害。HG-CVR法在检测工作电压后提纯正电荷(库仑),并用以电阻配置档表和工作电压配置档表推算出来。

  随后,根据大大的将测出的工作电压及温度与参考表格中的值进行比较来推算出来剩余电池用电量。当电池工作电压更为较低时,读值不容易更为频烦,以确保在电池剩余用以時间看起来更为短时间的精准的预测分析。  不象其他正电荷测量方法,HG-CVR法可充分考虑电池锂电池寿命恶性事件,必须将机器设备的电池充满著电作为校正,即便 电池只电池至50%,也可精准地推算出来电池的剩余用以時间。

  图2:安森美半导体材料专利权的HG-CVR法  怎样识别脆化?  根据不断静电感应/电池,电池內部电阻将逐渐降低,满充容积(FCC)将提升。在库仑计数法中,一般来说用以FCC和剩余容积(RM)推算出来RSOC。  RSOC=RM/FCC100%  库仑计数法必不可少根据通过自学周期时间事先精确测量提升的FCC。而HG-CVR可精确测量电池的RSOC而必须通过自学周期时间,该计划方案用于推算出来电流量的內部电池电阻与FCC高宽比涉及到。

这关联性不尽相同电池的有机化学作用。运用这关联性汇报的RSOC受脆化的危害。  出现偏差的原因全自动散发  库仑计数法的一个难题是出现偏差的原因随時间而累积,应用库仑计数法的电量计必不可少去找机遇校准它。应用HG-CVR的LC70920XF具有RSOC出现偏差的原因散发的作用,出现偏差的原因在从开路电压的度量中大大的散发。

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并且,库仑计数法没法检验精准的剩余转变,由于锂电池寿命电流量数很小,但HG-CVR法根据工作电压信息内容能精准检验。  更非常容易比较慢改装  一般而言,对电量计而言,出示好几个主要参数是适度的,这一般来说花销很多資源和附加的产品研发時间。

LC70920XF的一个特有作用是好几个配置档表已内嵌在其中,因此电池精确测量刚开始时要准备的荐总数很少,进而改动设计方案,缓解改装。


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