電池的充電狀態(tài)為什么無(wú)法準確的測量?

　　測量電池等電化學(xué)設備中存儲的能量很復雜，電量計上的充電狀態(tài) (SoC)  讀數只能提供粗略估計。用戶(hù)經(jīng)常將電池SoC與車(chē)輛的電量計進(jìn)行比較。計算罐中的液體很簡(jiǎn)單，因為液體是有形的實(shí)體;電池充電狀態(tài)不是。電池中存儲的能量也無(wú)法量化，因為負載電流和工作溫度等普遍條件會(huì )影響其釋放。電池在正常環(huán)境溫度時(shí)效果最佳;寒冷時(shí)性能會(huì )受到影響，此外，電池會(huì )因老化而損失電池容量,那為什么電池的充電狀態(tài)無(wú)法準確測量呢？

　　當前的電量計技術(shù)充滿(mǎn)了局限性，當新iPad的用戶(hù)認為電量計上100%的電量也應該與充滿(mǎn)電的電池相關(guān)時(shí)，這一點(diǎn)就暴露出來(lái)了。情況并非總是如此，用戶(hù)抱怨iPad鋰聚合物電池電量?jì)H為90%。

　　  iPad、智能手機、筆記本電腦中使用的現代電量計通過(guò)庫侖計數和電壓比較來(lái)讀取SoC。復雜性在于在使用電池時(shí)管理這些變量。充電或放電就像橡皮筋一樣，拉高或拉低電壓，計算出的SoC讀數變得毫無(wú)意義。在開(kāi)路條件下，如測量裸電池時(shí)的情況，可以使用電壓參考;但是溫度和電池壽命會(huì )影響讀數。僅當包括這些環(huán)境條件并允許電池在測量前休息幾個(gè)小時(shí)時(shí)，作為SoC參考的開(kāi)路端電壓才可靠。

　　對于iPad電量計和真正的電池SoC之間10%的差異對于消費產(chǎn)品來(lái)說(shuō)是可以接受的。準確度可能會(huì )隨著(zhù)使用而進(jìn)一步下降，并且根據自學(xué)習算法的有效性，電池老化可能會(huì )使誤差再增加20-30%。到這個(gè)時(shí)候，用戶(hù)已經(jīng)習慣了設備的怪癖，并且奇怪的東西大多被遺忘或接受。雖然運行時(shí)間的差異只會(huì )給普通用戶(hù)帶來(lái)輕微的不便，但工業(yè)應用(例如電動(dòng)汽車(chē)中的電動(dòng)動(dòng)力系統)將需要更好的系統。改進(jìn)工作正在進(jìn)行中，這些發(fā)展有朝一日也可能使消費產(chǎn)品受益。

　　庫侖計數是當今電量計的核心。該理論可以追溯到250年前查爾斯-奧古斯丁·德·庫侖首次建立“庫侖定律”時(shí)。它的工作原理是測量流入和流出的電流。庫侖計數也會(huì )產(chǎn)生誤差;流出的能量總是少于流入的能量。充電接受效率低下，尤其是在充電快要結束時(shí)、跟蹤錯誤以及放電過(guò)程中的損耗和存儲過(guò)程中的自放電都會(huì )造成這種情況。通過(guò)完全充電/放電的自學(xué)習和定期校準確保了大多數人可以接受的精度。