1.前言

過去幾年，智能家居技術的發(fā)展和采用取得了顯著進展?，F(xiàn)在有數(shù)百萬人在家中安裝了視頻門鈴、遠程攝像機監(jiān)視器和安全控制面板——未來還有數(shù)百萬人可能會采用這種類型的技術。

與老式安全系統(tǒng)相比，消費者通過智能手機遠程監(jiān)控家中不同部分的能力增加了這些系統(tǒng)的便利性和實用性，而老式的安全系統(tǒng)只會在發(fā)生潛在入侵時發(fā)出警報。當然，“智能”真正意味著“連接”。為了將視頻內容從遠程攝像機中繼到智能手機，某種形式的通信是必要的。

鑒于此應用的性質 - 安全和安保 - 系統(tǒng)必須盡可能可靠，這意味著可預測的電源可以使所有系統(tǒng)組件始終運行。

盡管智能家居系統(tǒng)中的許多設備都插入家用交流電源，但遠程攝像頭或其他模塊化組件放置在不同位置（包括室外）的使用導致使用更多電池供電的終端應用。確保“永遠在線”系統(tǒng)的系統(tǒng)可靠性和持續(xù)通信意味著您必須添加智能來監(jiān)控和維護電池和電源系統(tǒng)。如果出現(xiàn)任何問題，消費者至少需要收到警報或通知。當然，更理想的是，系統(tǒng)應該能夠持續(xù)報告電源的當前充電狀態(tài)和健康狀態(tài)。

2. 如何正確測試電池電量

電池的電量監(jiān)控方法主要有以下三點：

（1）電壓測試法：就是說電池的電量通過簡單的監(jiān)控電池的電壓而得來的。電池的電量和電壓不是線性關系的，所以這中 測試方法并不精準，電量測量精度僅僅超過20%。尤其是電池電量低于50%時，手機的電量計算將會變得非常不準確。所以這種方法對電池的保護是非常有限的。

（2）電池建模法：這個方法是根據(jù)電池的放電曲線來建立一個數(shù)據(jù)表，數(shù)據(jù)表中會標明不同電壓下的電量值，這一方法可以有效的提高測量的精度。但要獲得一個精準的數(shù)據(jù)表并不簡 單，因為電壓和電量的關系還涉及到了電池的溫度、自放電、老化等的因素。只有結合了眾多的因素來進行修正才能夠得出較滿意的電量測量。

（3）庫侖計：庫侖計是在電池的正極和負極串如一個電流檢查電阻，當有電流流經電阻時就會產生Vsense，通過檢測Vsense就可以計算出流過電池的電流。因此可以精 確的跟蹤電池的電量變化，精度可以達到1%，另外通過配合電池電壓和溫度，就可以極大的減少電池老化等因素對測量結果的影響。

3.保證電池健康狀態(tài)

但是如何確保和報告電池的充電狀態(tài)——也許更重要的是，它的健康狀態(tài)？該任務最好使用專用的電池電量計設備來執(zhí)行。

首先，讓我們回顧一下荷電狀態(tài)和健康狀態(tài)之間的區(qū)別。充電狀態(tài)是我們大多數(shù)人都可以想到的：我的電池是滿的、空的還是介于兩者之間？對于智能手機（內置電池計量設備），您每天可能會多次為電池充電和放電。但對于智能家居應用，尤其是當模塊化組件插入交流電源時，大部分時間充電狀態(tài)可能接近 100%。當交流電源出現(xiàn)故障時，電池用作備用電源。因此，對于這種類型的應用，荷電狀態(tài)并不總是要跟蹤的最有用的參數(shù)。

健康狀態(tài)是指與剛開箱的新電池相比，電池的“適合”程度。假設您的應用開始使用 1000mAH 電池。使用一兩年后，根據(jù)操作和環(huán)境條件，該電池可能已降級到 850mAH 的有效容量。健康狀態(tài)為 85%，因為它與新細胞一樣好 85%。雖然有很多變化，但一旦它們的健康狀態(tài)低于 70-75%，電池通?？赡軙芸焱嘶?。因此，一旦電池電量達到 80%，如果應用對安全或安保至關重要，通常就該更換它了。

圖 1：循環(huán)對電池性能的影響

考慮一個可以在最低電池電壓為 3.4V 的情況下運行的系統(tǒng)。在這種情況下，老化的電池只能提供大約一個小時的能量，而新電池可以持續(xù)大約1.7小時。

雖然適當?shù)某潆姽芾砜梢远啻螌⒖沙潆婋姵貜?/span>“空”恢復到“滿”，但由于各種原因，它們確實會隨著時間的推移而磨損。最典型的原因來自多次充放電循環(huán)，但另一個原因是受熱。

包含用于戶外應用的電池的相機可能會長時間暴露在高溫下。一些相機甚至包括太陽能電池板來為電池充電。雖然這對于支持具有無線連接的離網應用非常有用，但將單元放置在陽光充足的地方也可能會由于長時間暴露在熱中而加速電池退化。