电池的健康状态对智能家居很重要
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1.前言
过去几年，智能家居技术的发展和采用取得了显着进展。现在有数百万人在家中安装了视频门铃、远程摄像机监视器和安全控制面板——未来还有数百万人可能会采用这种类型的技术。
与老式安全系统相比，消费者通过智能手机远程监控家中不同部分的能力增加了这些系统的便利性和实用性，而老式的安全系统只会在发生潜在入侵时发出警报。当然，“智能”真正意味着“连接”。为了将视频内容从远程摄像机中继到智能手机，某种形式的通信是必要的。
鉴于此应用的性质 - 安全和安保 - 系统必须尽可能可靠，这意味着可预测的电源可以使所有系统组件始终运行。
尽管智能家居系统中的许多设备都插入家用交流电源，但远程摄像头或其他模块化组件放置在不同位置（包括室外）的使用导致使用更多电池供电的终端应用。确保“永远在线”系统的系统可靠性和持续通信意味着您必须添加智能来监控和维护电池和电源系统。如果出现任何问题，消费者至少需要收到警报或通知。当然，更理想的是，系统应该能够持续报告电源的当前充电状态和健康状态。
2. 如何正确测试电池电量
电池的电量监控方法主要有以下三点：
（1）电压测试法：就是说电池的电量通过简单的监控电池的电压而得来的。电池的电量和电压不是线性关系的，所以这中 测试方法并不精准，电量测量精度仅仅超过20%。尤其是电池电量低于50%时，手机的电量计算将会变得非常不准确。所以这种方法对电池的保护是非常有限的。
（2）电池建模法：这个方法是根据电池的放电曲线来建立一个数据表，数据表中会标明不同电压下的电量值，这一方法可以有效的提高测量的精度。但要获得一个精准的数据表并不简 单，因为电压和电量的关系还涉及到了电池的温度、自放电、老化等的因素。只有结合了众多的因素来进行修正才能够得出较满意的电量测量。
（3）库仑计：库仑计是在电池的正极和负极串如一个电流检查电阻，当有电流流经电阻时就会产生Vsense，通过检测Vsense就可以计算出流过电池的电流。因此可以精 确的跟踪电池的电量变化，精度可以达到1%，另外通过配合电池电压和温度，就可以极大的减少电池老化等因素对测量结果的影响。
3.保证电池健康状态
但是如何确保和报告电池的充电状态——也许更重要的是，它的健康状态？该任务最好使用专用的电池电量计设备来执行。
首先，让我们回顾一下荷电状态和健康状态之间的区别。充电状态是我们大多数人都可以想到的：我的电池是满的、空的还是介于两者之间？对于智能手机（内置电池计量设备），您每天可能会多次为电池充电和放电。但对于智能家居应用，尤其是当模块化组件插入交流电源时，大部分时间充电状态可能接近 100%。当交流电源出现故障时，电池用作备用电源。因此，对于这种类型的应用，荷电状态并不总是要跟踪的最有用的参数。
健康状态是指与刚开箱的新电池相比，电池的“适合”程度。假设您的应用开始使用 1000mAH 电池。使用一两年后，根据操作和环境条件，该电池可能已降级到 850mAH 的有效容量。健康状态为 85%，因为它与新细胞一样好 85%。虽然有很多变化，但一旦它们的健康状态低于 70-75%，电池通常可能会很快退化。因此，一旦电池电量达到 80%，如果应用对安全或安保至关重要，通常就该更换它了。
图 1：循环对电池性能的影响
考虑一个可以在最低电池电压为 3.4V 的情况下运行的系统。在这种情况下，老化的电池只能提供大约一个小时的能量，而新电池可以持续大约1.7小时。
虽然适当的充电管理可以多次将可充电电池从“空”恢复到“满”，但由于各种原因，它们确实会随着时间的推移而磨损。最典型的原因来自多次充放电循环，但另一个原因是受热。
包含用于户外应用的电池的相机可能会长时间暴露在高温下。一些相机甚至包括太阳能电池板来为电池充电。虽然这对于支持具有无线连接的离网应用非常有用，但将单元放置在阳光充足的地方也可能会由于长时间暴露在热中而加速电池退化。
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