电池电量计框图
最早应用的方法是通过监视电池开路电压来获得剩余容量。这是因为电池端电压和剩余
容量之间有一个确定的关系，测量电池端电压即可估算其剩余容量。这种方法的局限是：
1）对于不同厂商生产的电池，其开路电压与容量之间的关系各不相同。2）只有通过测量电
池空载时的开路电压才能获得相对准确的结果，但是大多数应用都需要在运行中了解电池
的剩余容量，此时负载电流在内阻上产生的压降将会影响开路电压测量精度。而电池内阻的
离散性很大，且随着电池老化这种离散性将变得更大，因此要补偿该压降带来的误差将十
分困难。综上所述，通过开路电压来实时估算电池剩余容量的方法在实际应用中无法达到足
够的精度，只能提供一个大致的参考值。
另一种大量应用的方法是通过测量流入
/流出电池的净电荷来估算电池剩余容量。这种
方法对流入
/流出电池的总电流进行积分，得到的净电荷数即为剩余容量。电池容量可以预
置，也可在后续的完整充电周期中进行学习。在补偿电池自放电、不同温度下的容量变化等
因素后，这种方法可以获得令人满意的精度，因此广泛运用于笔记本电脑等高端应用中。
电池电量计对流入
/流出电池的总电流持续进行积分，并将积分得到的净电荷数作为剩
余容量。
简化的电池电量计如图
1 所示。其中，RSNS 为 mΩ 级检流电阻，RL 为负载电阻。电池
通过开关、
RSNS 对 RL 放电时的电流 IO 在 RSNS 两端产生的压降为 VS(t)=IO(t)×RSNS。电
量计持续检测
RSNS 两端的压差 VS，并将其通过
转换为
N 位的数字量 Current(简称
CR)，之后以时基确定的速率进行累加，M 位累加结果 Accumulated_Current(简称 ACR)的
单位为
Vh(伏时)。对量化后的 VS 进行累加相当于对其进行积分，结果为：
电池电量
因此，将
ACR 值除以检流电阻 RSNS 的阻值即得到以 Ah(安时)为单位的电池容量 。
ADC 转换结果和累加后的结果都带有符号位，按照图 1 中的连接方式，充电时 CR 为正，
ACR 递增；放电时 CR 为负，ACR 递减。外部微控制器可以读取 CR 和 ACR 值，经过换算
得到真实的充放电电流和电量值。
实际的电量计还包括一些控制和接口逻辑，通常还能检测电池电压和温度等参数。一些
智能电量计可以自动完成电池自放电的修正，还可保存电池特性曲线，允许用户定制电池
电量计算法。
电池电量计的计算
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