智能電池系統的應用設計

　　消除電阻壓降

　　最理想的情況是充電器的輸出準確地消除了電阻壓降的影響?？赡軙?huì )有人提出這樣的解決方案，在充電過(guò)程的所有階段，智能充電器利用智能電池內監測電路數據監視并校正自己的輸出。對單個(gè)電池系統來(lái)說(shuō)，這是可行的，但對雙或多電池系統就不太適用了。

　　在雙電池系統中，如果可能的話(huà)，最好是同時(shí)對兩個(gè)電池進(jìn)行充放電操作。雖然電池充電是并行的，典型的只有一個(gè)SMBUS端口的充電器還是不能勝任這一工作。因為如果只有一個(gè)SMBUS端口，充電器或其它SMBUS設備，只能同時(shí)與一個(gè)電池進(jìn)行通信。所以，理想的系統應該提供兩個(gè)或更多個(gè)SMBUS端口，這樣，兩個(gè)電池就可以同時(shí)與充電器通信了。

　　智能電池系統（SBS）管理器

　　除提供多個(gè)SMBUS端口以外，SBS管理器技術(shù)也可以大幅提升鋰離子智能電池的性能。SBS管理器是SBS的一部分，由SBS1.1規范所定義。它代替了前一版本中定義的智能選擇器（SmartSelector）。

　　SBS管理器一方面提供了與驅動(dòng)器和振作系統端的接口，另一方面則對智能電池和充電器進(jìn)行管理。驅動(dòng)器可讀取和請求發(fā)送與電池、充電器和管理器本身有關(guān)的信息。規范中定義了與這一信息傳輸有關(guān)的接口。在一個(gè)多電池系統中，SBS管理器負責選擇系統電源，決定在特定的時(shí)刻對那一塊電池進(jìn)行充電或放電。簡(jiǎn)短來(lái)說(shuō)就是，SBS管理器確定對哪一塊電池進(jìn)行充電，哪一塊進(jìn)行放電，以及什么時(shí)候進(jìn)行。

　　一個(gè)實(shí)現得好的SBS管理有幾大優(yōu)點(diǎn)：更完全、更快速的充電過(guò)程、同時(shí)進(jìn)行高效充電和放電、以及對危險情況（如潛在的電壓超限）的檢測和快速反應能力。

　　可以監測電池本身電壓的SBS管理器可將電池充到其真實(shí)的容量?？梢员苊庥捎谥悄艹潆娖饔捎诒O視電壓不準（如前所述，一般為-4%到-9%）而造成的充電不足。此外，這一過(guò)程并不需要特別精確的基準電壓（精確的電壓基準是很昂貴的）。

　　避免使用精確電壓基準的策略是利用智能電池內部的測量電路測量電池電壓，其精度可達1%。這樣，SBS管理器可命令充電器適當增高電壓直到監測到的電壓達到合適的值。

　　實(shí)現得好的SBS管理器可使電池的充電過(guò)程比傳統充電器快16%。安全地提高充電器的輸出電壓，使其高于電池的額定電壓以補償由于電池的內部電阻及回路電阻造成的壓降。通過(guò)監測電池內部電壓并可迅速調整充電器電壓，可以實(shí)現這一過(guò)程。

　　何時(shí)及如何充電

　　SBS管理器可以決定什么時(shí)候同時(shí)對電池組進(jìn)行充電。同時(shí)充電允許更好地利用充電器的電流進(jìn)行充電。在單電池系統中，當進(jìn)入恒壓充電模式時(shí)，充電器提供的充電電流隨電池充滿(mǎn)程度的提高而減小。沒(méi)有用到的電流被浪費掉了。在利用SBS管理器的雙電池系統中就不是這樣了，對一塊電池充電時(shí)利用不上的電流可以為另一塊所用。

　　而且，SBS管理器可以判斷哪一塊電池的狀態(tài)可以更快地進(jìn)行能量傳輸?？梢宰羁斓卦黾酉到y容量的電池最先被充電，哪些可以充入更多的能量的電池則先被快速放電。這樣可以加快充電過(guò)程達60%。SBS管理器還可決定何時(shí)使能同時(shí)放電功能。適當的同時(shí)放電可以使系統容量增加16%之多。

　　當然，所有這些改進(jìn)對電池的性能來(lái)說(shuō)都必須是安全的。正如前面討論過(guò)的一樣，鋰離子電池有一額定電壓。當加到電池上的電壓達到最大值時(shí)，充電過(guò)程從恒流轉換至恒壓模式。對這一轉換點(diǎn)的檢測，是由智能充電SBS管理器負責的，根據是測量到的電池電壓。但SBS管理器比智能充電器的巨大優(yōu)點(diǎn)是，它可以不斷監視和校正充電器以及電池電壓。這樣在達到電池的最大容量的情況下還保證了安全。

　　由于計算機等設備性能不斷提高，能量的需要增長(cháng)很快，化學(xué)電池的改進(jìn)還無(wú)法趕上這一增長(cháng)速度。雖然SBS技術(shù)非常有幫助，但總會(huì )有一天僅靠SBS技術(shù)無(wú)法提供高性能系統需求的功率，需要更為智能化的電源管理方案。

　　如果那個(gè)OEM廠(chǎng)商可以使筆記本電腦持續工作6個(gè)小時(shí)而不會(huì )明顯地影響到性能，就會(huì )迅速占領(lǐng)市場(chǎng)。SBS管理器朝這一目標邁進(jìn)了一大步。