電池的充電狀態(tài)為什么無(wú)法準(zhǔn)確的測(cè)量?

　　測(cè)量電池等電化學(xué)設(shè)備中存儲(chǔ)的能量很復(fù)雜，電量計(jì)上的充電狀態(tài) (SoC)  讀數(shù)只能提供粗略估計(jì)。用戶經(jīng)常將電池SoC與車輛的電量計(jì)進(jìn)行比較。計(jì)算罐中的液體很簡(jiǎn)單，因?yàn)橐后w是有形的實(shí)體;電池充電狀態(tài)不是。電池中存儲(chǔ)的能量也無(wú)法量化，因?yàn)樨?fù)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(zhǔn)確測(cè)量呢？

　　當(dāng)前的電量計(jì)技術(shù)充滿了局限性，當(dāng)新iPad的用戶認(rèn)為電量計(jì)上100%的電量也應(yīng)該與充滿電的電池相關(guān)時(shí)，這一點(diǎn)就暴露出來(lái)了。情況并非總是如此，用戶抱怨iPad鋰聚合物電池電量?jī)H為90%。

　　  iPad、智能手機(jī)、筆記本電腦中使用的現(xiàn)代電量計(jì)通過(guò)庫(kù)侖計(jì)數(shù)和電壓比較來(lái)讀取SoC。復(fù)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(jì)算出的SoC讀數(shù)變得毫無(wú)意義。在開(kāi)路條件下，如測(cè)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(shù)。僅當(dāng)包括這些環(huán)境條件并允許電池在測(cè)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(duì)于iPad電量計(jì)和真正的電池SoC之間10%的差異對(duì)于消費(fèi)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)是可以接受的。準(zhǔn)確度可能會(huì)隨著使用而進(jìn)一步下降，并且根據(jù)自學(xué)習(xí)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，用戶已經(jīng)習(xí)慣了設(shè)備的怪癖，并且奇怪的東西大多被遺忘或接受。雖然運(yùn)行時(shí)間的差異只會(huì)給普通用戶帶來(lái)輕微的不便，但工業(yè)應(yīng)用(例如電動(dòng)汽車中的電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng))將需要更好的系統(tǒng)。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(fèi)產(chǎn)品受益。

　　庫(kù)侖計(jì)數(shù)是當(dāng)今電量計(jì)的核心。該理論可以追溯到250年前查爾斯-奧古斯丁·德·庫(kù)侖首次建立“庫(kù)侖定律”時(shí)。它的工作原理是測(cè)量流入和流出的電流。庫(kù)侖計(jì)數(shù)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(jié)束時(shí)、跟蹤錯(cuò)誤以及放電過(guò)程中的損耗和存儲(chǔ)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(xí)和定期校準(zhǔn)確保了大多數(shù)人可以接受的精度。