中心議題：

• 數字化電池的概念
• 數字化電池現狀及開發應用價值
• 數字化電池的相關技術

解決方案：

• 防止電池的意外損失及掉電；
• 增強電池使用壽命
• 更精確的指示充電狀態
• 提高循環壽命

隨著人們生活水平的提高，二次電池特別是大電流的蓄電池（鉛酸蓄電池

、鎳鎘和鎳氫蓄電池）在動力部門、鐵道、junshizhongqudeleyuelaiyueduodeyingyong，raner，xudianchinengfoukekaodegongdian，bingdadaoshengchanchangguidingdeshouming，yuduixudianchidechongfangdiandengrichangweihuguanlizhengqueyufoushimiqiexiangguande。youyuxianzaiguangfanyingyongdexudianchijunbudaizhinengjiancezhuangzhi，jibushishuzihuaxudianchi，suoyi，xudianchidechongfangdiandianliudaxiao、端電壓大小、充放電時間、充放電次數
、充放電容量、剩餘容量、蓄(xu)電(dian)池(chi)內(nei)部(bu)溫(wen)度(du)和(he)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)等(deng)基(ji)本(ben)參(can)數(shu)，隻(zhi)能(neng)靠(kao)人(ren)工(gong)測(ce)量(liang)或(huo)大(da)概(gai)估(gu)算(suan)
，一(yi)旦(dan)出(chu)現(xian)誤(wu)差(cha)，將(jiang)對(dui)我(wo)們(men)正(zheng)常(chang)的(de)生(sheng)產(chan)和(he)生(sheng)活(huo)產(chan)生(sheng)不(bu)可(ke)預(yu)計(ji)的(de)後(hou)果(guo)
，並(bing)對(dui)蓄(xu)電(dian)池(chi)的(de)電(dian)氣(qi)性(xing)能(neng)和(he)壽(shou)命(ming)造(zao)成(cheng)無(wu)法(fa)彌(mi)補(bu)的(de)損(sun)失(shi)。
　　
隨著微處理器技術的發展
，移動電子設備就其本身功能而言發展得很快
，目前絕大多數已數字化、智能化、內部的控製電路或多或少地由ＣＰＵ芯片完成。但是它的供電部分就顯得非常原始，一般情況下僅僅是將一個電池提供的直流電給電子設備，而電池自身的特性、狀態等參數均無法向電子設備提供
，即不能與相關的電子設備進行數據通信。這樣就對電子設備的智能化的提高，帶來了新的難題。
　　
如果蓄電池能把各種狀態參數通過微處理器進行存儲、記錄
、分析、控製

、dayinjixianshi，zhiguanditigonggeiyouguanrenyuan，bingshixianyuxiangguandedianzishebeideshujutongxin，jishixianshuzihua

，zhebujinnenggoujianshaorenweishiwuheyanchangxudianchishiyongshouming
，erqienenggoushixianxiangguandianzishebeidezhinengkongzhihewurenzhishou。因此，蓄電池數字化的研究開發，是一項具有重要意義的課題。

數字化電池的概念
　　
數字化電池的確切定義目前還沒有統一。這個概念來源於信息業的高速發展，其中主要來源於世界著名的筆記本電腦設計、生產、供(gong)應(ying)商(shang)。在(zai)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)中(zhong)，一(yi)旦(dan)關(guan)鍵(jian)時(shi)候(hou)電(dian)池(chi)沒(mei)電(dian)
，必(bi)將(jiang)產(chan)生(sheng)不(bu)可(ke)預(yu)計(ji)的(de)損(sun)失(shi)，數(shu)字(zi)化(hua)電(dian)池(chi)的(de)構(gou)想(xiang)就(jiu)是(shi)在(zai)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia)提(ti)出(chu)的(de)
，有(you)了(le)它(ta)，我(wo)們(men)就(jiu)能(neng)夠(gou)及(ji)時(shi)掌(zhang)握(wo)電(dian)池(chi)供(gong)電(dian)的(de)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)況(kuang)

，就(jiu)可(ke)以(yi)事(shi)先(xian)有(you)所(suo)準(zhun)備(bei)
，及(ji)時(shi)的(de)替(ti)換(huan)。這(zhe)裏(li)所(suo)說(shuo)的(de)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)況(kuang)應(ying)包(bao)含(han)以(yi)下(xia)方(fang)麵(mian)：
　　
（1）當前電池的端電壓大小、充放電電流大小，充放電時間
；
（2）當前電池的內阻，剩餘容量，剩餘充放電時間，電池溫度；
（3）當前電池的充放電次數
，使用壽命。
　　
在zai實shi際ji開kai發fa中zhong，研yan究jiu人ren員yuan發fa現xian，僅jin了le解jie蓄xu電dian池chi的de工gong作zuo狀zhuang態tai並bing不bu能neng滿man足zu我wo們men對dui電dian池chi的de要yao求qiu，還hai需xu要yao蓄xu電dian池chi能neng夠gou與yu相xiang關guan電dian子zi設she備bei進jin行xing數shu據ju傳chuan遞di
，以yi實shi現xian電dian池chi切qie換huan、電池充電等自動控製。
　　
由上可知：所suo謂wei的de數shu字zi化hua電dian池chi，它ta包bao含han一yi塊kuai普pu通tong可ke充chong電dian電dian池chi
，一yi個ge數shu字zi化hua電dian池chi控kong製zhi模mo塊kuai，以yi及ji通tong信xin接jie口kou，完wan成cheng數shu字zi化hua電dian池chi的de各ge項xiang測ce控kong管guan理li和he數shu據ju通tong信xin功gong能neng。除chu了le能neng夠gou對dui上shang述shu工gong作zuo狀zhuang況kuang以yi數shu字zi的de形xing式shi進jin行xing直zhi觀guan精jing確que的de顯xian示shi（或者提供），還應能提供電池的背景訊息和身份數據（如電池的製造日期
、製造商數據等）
；在充電過程中具有相應的保護報警措施（如過壓保護，超溫報警等）
；同時它應符合某種通信協議（如係統管理總線SMBus），具有與主機、智能充電控製器等通信的接口，能夠進行信息傳遞與控製。數字化電池的結構示意圖如下：


數字化電池結構示意圖
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數字化電池現狀及開發應用價值
　　
數字化電池首先由國外開始研製。早在1995nian，meijunyijingyoushuzihuadianchizhuangbeibudui，danzhexiedianchishuzihuachengdubugao，tongyongxingbuqiang。genjuwangshangyouxianxinxisoujidezhi
，guowaiyanzhikaifadeshuzihuadianchizhuyaoyoukechongdiandianchi、控製模塊等組成，其中控製模塊的軟件部分應符合特定的通信協議。由數字化電池構成的數字化電池係統硬件包括：係統主機
、數字化電池（可以是一隻，也可以是若幹隻）、智能充電控製器、AC/DC變換器及傳輸數據的總線網絡。

軟件包括傳輸數據的通信協議、數據處理平台和嵌入式操作係統以及相應的程序。國外有很多的公司和企業參與數字化電池的研究開發
，Intel公司和Duracell公司聯合生產數字化電池
，這款產品命名為PowerSmart，符合SBS（智能電池係統）標準。摩托羅拉公司也在開發能被廣大用戶接受數字化電池。德國的電池業巨頭Varta公司和Duracell公司合作正在開發新一代數字化電池，這款電池不久就會麵世。

從電池行業的第十個五年計劃得知，美、日、歐占全球電池市場的70％。消耗電池中，美國年人均達25隻／人；日本年人均達20隻／人。而中國年人均消耗電池不足7隻。所以，電池在中國有很大的市場。中國的電池行業把重點放在了無汞堿錳電池
、氫鎳動力電池、鋰離子電池、全密封免維護鉛酸蓄電池
、車用動力電池、燃料電池
、太陽能電池的開發和生產上。在部隊中，二次電池如鎘鎳、氫鎳蓄電池在大量裝備使用，軍用鋰離子蓄電池也在研製中，不久將裝備部隊，在未來一段時間內，將出現三種蓄電池並存的現象。

daomuqian
，zhiyoujishaoshudanweihuoyanjiujigouzaijinxingshuzihuadianchideyanjiukaifa
，zhiyoujizhongshuzihuadianchiyanzhipin
，haimeiyoukaifachuwanzhengdeshuzihuadianchixitong。yinci，zaiwoguoercidianchishuzihua，juyouhendadefazhankongjian。tongshi

，ercidianchishuzihuahou
，renmenzaiyongshuzihuadianchigongdianshi
，buzhiyuzaizhengchangdegongzuozhongturandiaodianeryingxianggongzuohezaochengyidingdesunshi
；可以合理或者說更科學的使用電池，不會對電池過放電和過充電，可以有效的延長電池的使用壽命
；精確的顯示電池數據和給主機提供數據，可有效的對電池各個狀態進行相應的控製和處理；對電池的最終老化也會有告警提示；所以電池相應有了自珍斷能力
；構(gou)成(cheng)數(shu)字(zi)化(hua)電(dian)池(chi)係(xi)統(tong)就(jiu)可(ke)以(yi)進(jin)行(xing)遠(yuan)程(cheng)監(jian)視(shi)電(dian)池(chi)的(de)使(shi)用(yong)，並(bing)利(li)用(yong)可(ke)靠(kao)的(de)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)高(gao)效(xiao)的(de)能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)。因(yin)而(er)，數(shu)字(zi)化(hua)電(dian)池(chi)也(ye)具(ju)有(you)很(hen)高(gao)的(de)推(tui)廣(guang)應(ying)用(yong)價(jia)值(zhi)。

　　
著名的PowerSmart公司列舉了推行數字化電池的十大理由：
　　（1）防止電池的意外損失及掉電
；
　　（2）增強電池使用壽命（提高30%）
；
　　（3）更精確的指示充電狀態，運行殘留時間及定期全充要求等
；
　　（4）通過全方位監視由於環境、老化及磨損等因素引起的電池狀態變化，提供一個高效先進的告警係統
；
　　（5）使得電池具有預測電池性能及診斷的能力
；
　　（6）保證電池控製智能充電以獲得每次充電的飽和度以及最小化的過充等；
　　（7）提高循環壽命；
　　（8）利用由電池提供的精確信息獲得的高效能源管理係統；
　　（9）獨立設計化學電池；
　　（10）允許遠程監視電池狀態。

數字化電池的相關技術
　　
youyushuzihuadianchineizhizhinengxinpian
，tongguoyuzhinenghuachongdianjishujujiaohuan，keshixiandianchixinghaoshibie
，shengyurongliangjixunhuancishuxianshidenggongneng，dadatigaoledianchidexingnengheshiyongshouming。zhinenghuageniexudianchixilie、智zhi能neng化hua氫qing鎳nie蓄xu電dian池chi係xi列lie及ji智zhi能neng化hua鋰li離li子zi蓄xu電dian池chi係xi列lie將jiang是shi重zhong要yao發fa展zhan方fang向xiang。但dan智zhi能neng化hua與yu非fei智zhi能neng化hua的de鎘ge鎳nie蓄xu電dian池chi係xi列lie和he氫qing鎳nie蓄xu電dian池chi係xi列lie將jiang會hui並bing存cun一yi段duan時shi期qi，直zhi至zhi智zhi能neng化hua電dian池chi完wan全quan取qu代dai非fei智zhi能neng化hua電dian池chi。因yin此ci，對dui數shu字zi化hua電dian池chi的de開kai發fa應ying盡jin早zao著zhe手shou
，以yi盡jin可ke能neng地di提ti高gao我wo國guo電dian池chi工gong業ye水shui平ping，做zuo到dao與yu國guo外wai同tong步bu。通tong過guo大da量liang查zha閱yue國guo外wai數shu字zi化hua電dian池chi研yan究jiu相xiang關guan資zi料liao
，並bing與yu有you關guan專zhuan家jia及ji生sheng產chan廠chang家jia進jin行xing研yan討tao，筆bi者zhe認ren為wei數shu字zi化hua電dian池chi的de研yan究jiu開kai發fa應ying著zhe眼yan於yu以yi下xia方fang麵mian：
　　
（1）數(shu)字(zi)化(hua)電(dian)池(chi)的(de)相(xiang)關(guan)標(biao)準(zhun)。國(guo)外(wai)數(shu)字(zi)化(hua)電(dian)池(chi)己(ji)初(chu)步(bu)形(xing)成(cheng)了(le)某(mou)些(xie)行(xing)業(ye)標(biao)準(zhun)

，比(bi)如(ru)，數(shu)字(zi)化(hua)電(dian)池(chi)與(yu)其(qi)它(ta)控(kong)製(zhi)設(she)備(bei)的(de)通(tong)信(xin)協(xie)議(yi)。我(wo)們(men)的(de)數(shu)字(zi)化(hua)電(dian)池(chi)要(yao)具(ju)有(you)兼(jian)容(rong)性(xing)，就(jiu)要(yao)充(chong)分(fen)了(le)解(jie)有(you)關(guan)標(biao)準(zhun)協(xie)議(yi)
，若(ruo)能(neng)製(zhi)定(ding)出(chu)我(wo)們(men)自(zi)己(ji)的(de)完(wan)善(shan)的(de)體(ti)製(zhi)標(biao)準(zhun)
，就(jiu)會(hui)更(geng)有(you)利(li)於(yu)我(wo)國(guo)數(shu)字(zi)化(hua)電(dian)池(chi)的(de)開(kai)發(fa)研(yan)製(zhi)和(he)形(xing)成(cheng)係(xi)列(lie)產(chan)品(pin)。如(ru)果(guo)有(you)統(tong)一(yi)的(de)數(shu)字(zi)化(hua)協(xie)議(yi)
，電(dian)池(chi)製(zhi)造(zao)商(shang)則(ze)可(ke)以(yi)自(zi)行(xing)開(kai)發(fa)或(huo)委(wei)托(tuo)其(qi)他(ta)公(gong)司(si)開(kai)發(fa)數(shu)字(zi)化(hua)電(dian)池(chi)
，投(tou)入(ru)少(shao)、jianxiaokuai，tongshiyechengweidianchichanpintigaolefujiazhi。tongyidedianchishuzihuaxieyijiangyouzhuyutamenjianshaochanpinpinzhong，xiangduitigaochanliang
，jiangdichanpinshoujia。tongyidedianchishuzihuaxieyijiangshigeyouguanchangshangshouyi
，zaishichangshangshixianduoyingdejumian。
　　
（2）鎘鎳、qingniexudianchijililizixudianchidengdianchidetexingyanjiu。zhiyouduizhexiedianchidetexingyoulexiangxidelejie，womencainenggouduiqigezhongxingnengzhibiaojinxingjiancehekongzhi
，weidianchideshuzihuatigongdiyishouziliao，tongshi，yekeyiweizhinenghuachongdiankongzhiqidengxiangguandianzishebeideshejikaifatigongjiejian。
　　
（3）數字化電池的動態數據采集處理技術。主要對電池電壓、電流
、溫度等數據進行采集，進行數字量化處理後，得出精確的電壓、容量、內阻
、溫度數據在LCD上顯示或用於通信傳輸。
　　
（4）數據通信技術。數據通信是實現電池數字化的一項重要內容，現有的國外數字化電池的通信其標準是：SMBusV2.0。電池的動態數據經過處理後，按標準格式通過傳送驅動程序通過接口與其它電子設備（或者主機）的CPU進行源源不斷的數據傳輸，如果是數字化電池係統，主機就可以根據電池的當前狀況采取相應的措施。
　　
（5）數shu字zi化hua電dian池chi的de智zhi能neng化hua充chong電dian控kong製zhi技ji術shu。與yu數shu字zi化hua電dian池chi相xiang配pei套tao的de智zhi能neng充chong電dian技ji術shu必bi須xu能neng夠gou與yu數shu字zi化hua電dian池chi進jin行xing通tong信xin和he實shi現xian自zi動dong快kuai速su充chong電dian控kong製zhi。目mu前qian，先xian進jin的de充chong電dian器qi已yi實shi現xian數shu字zi化hua、智能化，充電器的各種操作均由微處理器完成，能夠實現電池種類判斷、根據用戶要求選擇充電電流、多種充滿判定方式、多種保護措施、電池的充電容量顯示
、多路電池同時或順序充電
、電池充滿的聲光提示等功能
，充電方式可以是恒流、恒(heng)流(liu)恒(heng)壓(ya)並(bing)輔(fu)以(yi)下(xia)拉(la)負(fu)脈(mai)衝(chong)的(de)方(fang)式(shi)
，可(ke)以(yi)增(zeng)加(jia)電(dian)池(chi)的(de)維(wei)護(hu)功(gong)能(neng)
，通(tong)過(guo)對(dui)電(dian)池(chi)的(de)維(wei)護(hu)提(ti)高(gao)電(dian)池(chi)的(de)壽(shou)命(ming)，並(bing)且(qie)可(ke)以(yi)用(yong)為(wei)交(jiao)流(liu)適(shi)配(pei)器(qi)直(zhi)接(jie)給(gei)移(yi)動(dong)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)供(gong)電(dian)。

shuzihuadianchishiercidianyuankaifayingyongdeyigezhanxindeketi，shuzihuadianchideyoudianyeshiqitafeishuzihuadianchisuobunengbinide，tadeyanjiukaifahetuiguangyingyong
，bujinhuigeidianchixingyezhuruxindehuoli
，genghuiduirenmendeshengchanheshenghuotigonghenduofangbian，juyouzhongyaodexianshiyiyi。