便携式仪表锂电池充电管理和电量检测的实现*

曹志鹏，王 健，

1.杭州电子科技大学电子信息学院， 杭州310018；

2.聚光科技(杭州)有限公司，杭州 310052

目前，便携式仪表的应用日益广泛。由于其便携性的特点，便携式仪表必须由电池来进行供电。供电电池的特性对仪表的正常工作有很大影响。在实际应用中，要求供电电池能够满足仪表工作的功率需求，并且要求维持仪表正常工作的时间尽量长。供电电池作为便携式仪表的必备部分，充电管理是锂离子电池的关键技术之一。实现锂离子电池的充电管理，可提升电池组的安全性，效率，寿命，从而提升仪表的整体性能。此外，大多数仪表应用场合需要显示电池组的剩余电量信息，以供使用者明确电池组的工作状态，及时对电池组进行充电。本文针对某一种便携式仪表的需求，设计了锂离子电池组的充电管理模块，提出了满足精度要求的电量检测方案。最后，通过实验对实现方案进行了验证。

1 锂离子电池

目前，便携式仪表的主流供电电池有铅酸电池，镍镉电池，镍氢电池，锂离子电池和锂聚合物电池等。与其它主流可充电电池相比，锂离子电池具有高单体电池电压、高比能量、高功率密度、长循环寿命、无记忆效应、低自放电率等优点[1]。基于锂离子电池的优点考虑，在本次便携式仪表的应用中，选择锂离子电池为仪表供电。

在本次便携式仪表应用中，仪表正常工作时要求供电电压为12 V，平均负载电流为1.1 A。最少工作时间为5 h。由于锂离子单体电池最高电压为4.2 V，一般工作电压范围为3.0 ～4.2 V， 2节单体电池串联后的电压范围为6.0 ～8.4 V。……