锂电池管理及其性能的主要挑战

大家好，小科来为大家解答以上问题。锂电池管理及其性能的主要挑战这个很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

解答：

1、 当你达到30%时，你会开始抽搐吗？15%?还是尽可能多地使用智能手机，等到它的电池电量只剩5%才手忙脚乱地找地方插电？就像电动汽车司机经历的里程焦虑一样，低电池焦虑是移动设备用户的合理感受。这种痛苦其实有个名字：nomophobia，害怕与智能手机分离。这可能是由于信号问题或电池电量低。

2、 所以我们的电子设备大部分的护理和供电都是围绕着电池管理来进行的。每次为设备充电时，您都希望在再次插入之前尽可能多地使用它。此外，根据您的设备，您甚至可以调整充电活动，以确保所述电荷不会超过或低于电池的极限，因此您不会对小工具过度充电(并导致它过热，或更糟的是，赶上火！)或将其置于其放电阈值以下(这可能会永久降低容量)。

3、 对于设计便携式电子产品的工程师来说，电池管理涉及更深层次的挑战。设备越来越小，会影响电池容量。然而，消费者仍然需要更长的电池寿命。内部锂电池通常需要复杂的电池管理技术，直到最近才完全可用。让我们更深入地了解一下锂电池以及管理其性能所面临的主要挑战。

4、 多口味锂电池

5、 20世纪70年代初，第一批商用锂电池上市。这些是不可充电的。几十年后，类似的充电产品出现了。索尼在1991年推出了第一款商用锂离子电池。锂离子电池的优点包括高能量密度、低自放电率和可忽略的记忆效应。还有各种化学类型，每一种都适用于特定的应用。这是一个概述：

6、 钴酸锂(LCO)提供高能量密度，适用于手机、笔记本电脑、数码相机等移动设备。

7、 锰酸锂(LMO)电池内阻低，支持快速充电和大电流放电，常用于电动工具、医疗器械以及混合动力和电动汽车。

8、 锂锰钴氧化物(NMC)提供高容量和高功率，是电动工具、电动自行车和其他电力系统的理想选择。

9、 磷酸亚铁锂(LiFePO4)额定电流高、寿命周期长、热稳定性好，通常用于替代铅酸启动电池或用于储能。

10、 锂钴铝氧化物(LiNiCoAIO2)比能量高，比功率好，使用寿命长，用于电动汽车动力总成。

11、 钛酸锂(Li4Ti5O12)提供快速充电和高放电电流，被认为是非常安全的。它通常用于电力系统、不间断电源(UPS)和太阳能路灯。2

12、 延长便携式设备的电池寿命

13、 对于便携式设备，拥有强大的电池管理系统是解决关键设计挑战的重要因素，我将在这里讨论这一点。

14、 延长电池寿命

15、 虽然持久的电池寿命是便携式设备制造商的圣杯，但它也是最具挑战性的问题之一。尽管容量有限，这些设备仍然支持每一代产品更多的功能和更高的复杂性。拿智能手表来说。所提供的功能的早期迭代，例如电视接收(SeikoT001)、计算器和用于日程安排和备忘录的应用程序(SeikoRC-20腕式计算机)。电视可以用AA电池运行几个小时。现在的智能手表比以往任何时候都更时尚，可以用作健康和健身监视器、信使、音乐播放器等。市场上最好的电池每次充电可以持续几天。为了充分利用锂离子电池，电池管理ic的静态电流起着不可或缺的作用。举个例子，

16、 维护设备的可靠性和安全性

17、 更好的设备可靠性和安全性要求仔细管理功耗，能够为用户提供准确的电池SOC数据，并可靠地保护电池单元。热量问题引发了一个有趣的问题。一家英国电池咨询公司在其电池和能源技术网站上指出，“具有讽刺意味的是，随着电池工程师试图将越来越多的能量塞进越来越小的体积，应用工程师将越来越难以再次取出。”3电池充电控制器技术可以通过提供电池识别来检测各种情况(如短路、开路或欠切)，感测电池温度并为充电器的所有状态提供超时来提供帮助。对于电池SOC数据，功率计IC可以预测电池在需要充电之前可以为设备供电多长时间。保护电池单元需要电池监控器、保护器等可靠的IC，提供高精度的测量，实现准确的电压判定，监控单体电池的电压，分别防止过压/欠压。

18、 减少解决方案规模和成本

19、 便携式设备变得越来越紧凑，这意味着内部电池必须在不占用太多空间的情况下为一系列丰富的功能供电。这就是为什么纽扣电池的形状在这些小工具中如此常见。因此，集成到电池管理IC中的功能越多，就越能满足空间限制和BOM成本。

20、 防止电池克隆和伪造。

21、 克隆电池组不利于收入流和品牌声誉。最坏的情况下，假电池可能会造成人身伤害或财产损失。假冒版本通常缺少真品中设计的安全组件或保护装置。认证可以保证产品是真品，提供防伪保护。现在的电表IC采用了加密SHA-256哈希算法保护的方法，提供了一种性价比高且相对简单的电池保护方式。

22、 USB-C充电电路的设计

23、 越来越多的移动设备

24、 电池管理IC可降低成本、节省空间、延长电池寿命

25、 传统上，许多工程师并没有特别了解电池管理技术。电池管理系统的核心功能包括充电和电量计量，这对于任何移动或物联网（IoT）应用程序也至关重要。然而，从电池驱动高水平性能需要高质量的电池模型来驱动电量监测算法。为特定电池提取正确的模型涉及复杂且昂贵的工作，通常只有少数大型制造商可以完成。幸运的是，采用复杂算法设计的现代电量计IC为获得准确的电池模型开辟了道路。例如，Maxim提供带有ModelGauge™的电量计m5EZ算法，无需电池表征即可提供高度准确的电池SOC数据。设计人员可以使用评估套件软件中的简单配置向导自行生成电池模型。这些电量计IC是Maxim更大的电池管理产品组合的一部分，其中包括电池充电器、监视器、保护器、选择器以及识别和认证解决方案。在我们的电池管理页面上查看开发板、应用说明、视频等，为您的下一个电池供电便携式设计抢先一步。

26、 审核

本文到此结束，希望对大家有所帮助。

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