因为能够在移动中存储并传输能量，电池已成为一种常见用品，几乎存在于人们日常使用的所有电子产品中。当应用于便携式医疗设备时，电池甚至可以挽救生命；在耳机和便携式电动工具等日常应用中也常常见到它们的身影。当没有直接电源时，可充电电池还可以通过移动电源来充电。 本文将讨论一些电池的基础知识，包括电池的基本组成部分、参数和电池类型，并介绍 MPS 专为可充电电池设计的电池充电IC。 电池由多个部分构成，这些组成部分赋予了电池存储和传输电力的能力。为了实现电池的充电和放电，带电粒子（离子和电子）必须沿特定方向流动并流经特定组件。尽管电池的化学成分不同，但它们都包含以下基本组成部分： 图 1 显示了锂离子电池的构成。注意，其他电池化学成分可能具有不同或额外的组成部分。例如，锂离子电池在阴极和多孔隔膜之间具有锂金属氧化物，然后在隔膜和阳极之间具有锂金属碳。这些离子的转移都发生在电解质（...

电池管理包括监控、保护和控制电池等关键任务。对多个电池串联或并联的可充电电池组而言，电池管理尤为重要。电池管理系统 (BMS) 由电池监控器、微控制器 (MCU) 和电量计组成，它可以保护系统和电池，延长系统使用寿命，从而确保系统安全、可靠并以最佳状态运行（见图1）。 本文将简要介绍电池单元的一些关键物理特性和电气特性，这些特性将影响电池的性能、行为、限制以及应用。具体而言，本文重点关注的重要参数包括：电池化学成分、电压、电流、容量、能量密度和功率密度（见图 2）。这些参数形成了电池管理系统（BMS）的规格参数，设计人员在设计解决方案时必须遵循。 考虑电池的化学成分对BMS的设计非常重要。因为每种电池都有其独特的特性，这些特性会影响 BMS 监控和保护电池组的方式。不同应用对尺寸、功率、安全性、可靠性、使用寿命和成本有不同的要求，不同的化学成分将适用于不同的...

电池充电状态 (SOC) 和健康状况 (SOH) 是确定电池可用容量、并判断其相比新电池表现如何的关键参数。在电动滑板车等应用中，这两个参数尤其重要，因为如果电池突然断电或出现故障，将可能导致事故。 本文将介绍电池的 SOC 和 SOH，并讨论影响 SOC 和 SOH 的三个因素：内阻、温度和充/放电行为。我们还将探讨 MPS 的电量计以及电池保护与监控解决方案，它们共同形成完整的 BMS 解决方案，提供高度精确的 SOC 和 SOH 估算，从而防止意外故障。 电池SOC 测量的是相对于电池满电容量的可用容量。SOC 是一个百分比，它可以帮助用户确定电池何时需要充电。 SOC 的范围从 0%（完全放电）到 100%（完全充电）。假如电池的 SOC 为 20%，则意味着电池还剩大约 20% 的电量，已放电 80%。 准确估计 SOC 对于确保安全可靠的运行至关重要，尤其是在那...

锂电池的稳定性和安全性需要被谨慎对待。锂离子电池电芯（Cell, 或称电池单元）如果不能在受限充电状态 (SOC) 范围内运行，其容量可能会降低。超出其 SOC 限制，电池就可能会损坏，导致不稳定和不安全的行为。为了确保锂离子电池电芯的安全性、寿命和容量，必须谨慎设置其 SOC限制。 为了最大限度地提高每个电芯的可用容量和使用寿命，必须在所有电芯在 SOC 范围内运行的同时，尽量减少电芯的退化。实际上，只需将电芯保持在受限的 SOC 范围内，不干预，即可避免电芯的退化，但其可用容量还是会随着 SOC 的不匹配而逐渐减少。这是因为，当一个电芯达到 SOC 上限或下限时，充电或放电就必须停止，即使其他电芯还有剩余容量（见图 1）。 如今的大多数电池管理系统 (BMS) 都包含被动平衡功能，它可以周期性地将所有串联电芯的SOC调整至一个相同的值。被动平衡的做法是，根据需要在每个电...