準確了解手機電池的剩余電量

    使用便攜式電子產(chǎn)品，能夠隨時(shí)知道電池所剩電量，工作時(shí)間，并且據此調節應用，無(wú)疑是一個(gè)非常方便的事情，尤其是使用智能手機或者PDA手機的商務(wù)人士。電池電量檢測技術(shù)在筆記本電腦中已經(jīng)屢見(jiàn)不鮮，多數筆記本電腦都有電源管理的選項，提供不同的電源工作模式以及電池報警功能。但是在更加小型化的便攜產(chǎn)品市場(chǎng)，這一技術(shù)還不多見(jiàn)。
    便攜式產(chǎn)品提供的功能越來(lái)越紛繁，用戶(hù)日益需要準確監測電池電量，以便靈活管理可用電源，明確顯示剩余工作時(shí)間，盡可能延長(cháng)系統運行?，F在大多數手機采用的電量測量方法還比較簡(jiǎn)單，缺乏精確度。據TI公司負責便攜式電源產(chǎn)品的工程師何信龍介紹，目前主流的檢測方法是簡(jiǎn)單測量電池電壓，再除以4或5，也就是通常能在手機屏幕上看見(jiàn)的4格或者5格的電量Bar，所以每格的精確度即是20%或者25%，當電池電壓到達2.9V-2.7V時(shí)就會(huì )關(guān)閉電源。何信龍指出雖然手機電池的工作電壓在2.9V-4.2V之間，但通常情況下的穩定工作電壓范圍是3.6V-3.8V，在這范圍之外的電池放電速度都是非常的快，不能夠維持足夠的工作時(shí)間。
    當前標準的電量檢測方法是通過(guò)庫侖計算法（Coulomb Counting）檢測電流、電壓以及溫度，并集成一定時(shí)間的電流。這種方法還需和電池芯廠(chǎng)商合作，通過(guò)靜態(tài)建模技術(shù)根據電池的放電率、溫度和老化程度進(jìn)行補償，對自放電速率和其它不可測量的電流進(jìn)行建模。由于模型本身就存在誤差，且很難進(jìn)行最小化，因此用戶(hù)很難準確了解電池的老化程度和實(shí)際運行時(shí)間，只能依靠以往使用經(jīng)驗來(lái)彌補。
    將電池電量檢測技術(shù)引進(jìn)到手機中可以準確測量單節鋰離子電池的數據，以便在各種條件下（甚至是電池老化）測算出剩余電池電量。TI的Impedance Track(阻抗跟蹤)技術(shù)2年來(lái)已經(jīng)成功應用在筆記本市場(chǎng)，日前TI推出用于單節電池的電量檢測芯片bq27500，用于手機。這款微小型 IC 能通過(guò)比較電池電壓、電池阻抗或電阻，以及電流積分，準確分析充電狀態(tài)，根據測算的放電曲線(xiàn)上調或下調剩余充電狀態(tài)。
    bq27500是應用在系統側的芯片，可在主機系統的電路板上使用，支持嵌入式或可拆卸電池。何信龍指出系統側實(shí)施方案的優(yōu)勢是不需要在電池上集成電子元件，可以有效控制電池的體積和成本，而且還能控制與管理其它主要電池管理功能，例如電池組認證（這是手機廠(chǎng)商針對用于自己品牌產(chǎn)品的貼牌電池實(shí)施的性能認證）等。

圖 bq27500電量檢測計預測電池放電曲線(xiàn)
 
    高精確度的電池數據對于手機的應用處理器是極大的幫助，應用處理器可以根據數據優(yōu)化系統的完整移動(dòng)電源操作系統。例如，可充分發(fā)揮多種功能優(yōu)勢，低功耗模式、時(shí)鐘門(mén)控、時(shí)鐘節流 (clock throttling) 以及動(dòng)態(tài)電壓與基于電池電量的頻率縮放等。能夠提供儲電報警功能 (reserve energy warning)的電量檢測芯片在電池放電結束時(shí)，系統可將數據保存至非易失存儲器中，從而避免了因為電池電量耗盡而造成的工作損失。這對于使用Microsoft Mobile Office這類(lèi)應用的智能電話(huà)用戶(hù)至關(guān)重要。
    隨著(zhù)定位取巧的UMD（Ultra Mobile Device）和UMPC的紅火，便攜產(chǎn)品和筆記本電腦的界限越來(lái)越模糊，電池電源可靠性的提高無(wú)疑是在鼓勵人們更多地帶著(zhù)便攜產(chǎn)品出行，而不必總是背著(zhù)筆記本電腦。