[nRF51822] 15、穿戴式设备上电量检测装置的设计及细节技术点（偏专业硬件文章）

穿戴式

设备如智能手环、智能手表一般采用几百毫安时的锂离子电池来供电。因此，与之配套的充电电路、稳压电路和电池电量检测电路便必不可少！本文主要谈谈该类消费类电子内部电池电量检测的一般方法及其优缺点。

电池电量检测看似简单，实则不易！

目前人们主要使用的两种检测电池电量的方法是：

一种方法以电流积分为基础；而另一种则以电压测量为基础。

下面是一种简单的综合电流法和电压法的电池电量检测方案：

其中电流检测方法本质是电压，是通过使用AD采样采样电阻两端的电压，并根据欧姆定律来获得电流，然后根据库伦定量对电流积分得到消耗电量。

电压测量方法是基于电池电压和剩余电池量之间存在的某种已知的关系，该方法要求测量器件不施加负载。

上图为某款电池的充放电电量和电池电压的关系曲线，因此根据此模型可以用电池两端的电压来估算电池的当前电量

当前，

电池电量检测系统还存在问题，主要是：测量数据对电量结果提供的信息不准确，不全面，忽略了温度对电池性能的影响和电池自身老化及内阻变化等因素。而随着电池本身的老化，电池的额定容量也会逐渐减小，缺乏对电池容量的满循环校准，这样测量的误差也会随着电池使用时间的变长而越来越大。[1]

电流积分法（也即：库仑计法）则受到电池自放电的影响，如果电池在充电后几天都未使用，或者几个充、放电周期都没有充满，那么由内部化学反应引起的自放电现象就会变得非常明显。

不同的电池模型有不同的自放电速度，这取决于充电状态、温度以及电池的充放电循环历史等因素。[2]

文章引用

[1] 程宇菥. 锂电池电量检测系统设计[D].电子科技大学,2014.
[2] 唐慧强,李超. 基于CC2530的锂电池电量检测系统的设计[J]. 化工自动化及仪表,2011,03:350-353.
[3] 张永凯,赵建平,陶明超,王成,王晓冬. 基于库仑计法的锂电池电量检测[J]. 化工自动化及仪表,2016,02:191-194.
[4] 李萌. 基于存储器和查找表算法的无运算单元电池电量检测系统芯片设计[D].复旦大学,2012.
[5] 孙立君. 一种基于移动电源的电池电量检测方案的实现[J]. 数字技术与应用,2014,04:77-78.

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