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锂电池电量计优点缺点说明

随着智能手机(Smart Phone)、平板计算机及MID在等手持及便携式设备在市场上的大量推广销售，再加上各类型的应用程序(APP)的多样性及可用性越来越丰富， 致使相关的手持及便携式设备的配置越来越豪华， 例如更快、更多核的应用处理机，更大的内存， 更高分辨率的显示屏、更高级的触控控制， 再加上许许多多为了让应用程序(APP)更好用的器件， 如卫星定位、无线上网/蓝牙、3D陀螺仪及相关的元器件， 让一个全计算机功能可以在一个手持或便携式设备上实现。

相对于电子及半导体技术的进步， 手持及便携式设备却有着体积及重量等的物理性极限。这个限制**主要的就是给了手持及便携式设备的能量储存设备， 也就是电池的大小及重量加上了限制。当然电池电能容量的大小，跟手持及便携式设备的续航力有直接的相关性， 然而这一方面主题的探讨， 不在此过度的探讨。

既然电池电能容量是固定的(当然这只是针对固定的一个时间而言， 随着长期的使用， 电池存在老化的问题;也就是可以使用的电能容量相较于新电池时来的少)。电量计存在的目的， 就是不管在哪一个电池使用的时间点，可以**的估算出电池剩余电量， 更进一步的， 依据目前设备的能耗状况， 估算出剩余可用时间。从使用者角度来看， 如果能更进一步的估算出看电影还可以看多久， 打电话还可以打多久，甚至于要作视频会议还可以讲多久， 玩游戏可以玩多久等等的时间估算， 可以说是把电量计的功能提升到**高的境界。

下面我们就**主要的电量计技术做进一步分析：

电压查表法来计算剩余电量

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自从手持及便携式设备被开发出来， 电池技术就被广泛使用在这些装置上。在实际运用的角度来看， 电池剩余电量的精度， 一直是使用者要求的重点之一， 任何人都不希望看到剩余电料显示还有30%， 可是下一秒钟或是接一个电话， 或是打开相机准备照相， 结果却是断电收场。当然这种状况在早期feature phone时代是经常发生， 主要是因为当时设备的功能单纯， 能耗相对的也较少， 一颗满电的电池芯用个3~5天都不是问题。所以当时的电量计的式设计很简单， 就是用量测电压， 透过查表、或是简单的计算来决定剩余电量。

相对于智能手机的时代， 一颗满电的电池只能用个一天的状况， 如果电量指示还有30%， 下一个动作却让设备直接断电，恐怕消费者都没法接受。

电压查表法的优点是成本低**， 能耗也很低。缺点是精度也**相对较低， 且SOC会随着负载的变化而上下跳动，当电池老化之后， 这种跳变的现象会更加明显。

库仑计

库仑计， 顾名思义就是电池电荷的累计。通过检流电阻检测充放电电流， 冲进去的电量就是电池的容量。总容量减去放出的容量就是电池剩余容量。

此方法实现相对简单， 且原理容易理解， 是目前使用比较多的一种计算方法， 但是， 并无法作为真正的电池电量计算使用。方案**的问题在于两点， 一是累计误差，随着时间的推进， 误差会越来越大;二是电池的充入电量和放出电量是不相等的， 在不同的负载、温度等条件下， 容量差别更大，**典型的就是常温满电的电池在低温下只能放出很少的电量。

所以， 库仑计一般只是作为电量计算的辅助工具， 需要配合其他设备或采样数据进行修正使用。

透过检测电压 电流及温度 加上算法来计算剩余电量

这是比较典型的电量计计算方案， 正常使用条件下通过库仑计计算电量， 在特定条件下通过电压或温度进行补偿。对新电池来说可以比较**的计算出剩余电量， 可是当电池老化之后精度就逐步降低，这主要是因为库仑计的计算基础事先要了解目前电池的总容量， 再依据量测到的当前的电压、电流以及温度， 来计算用掉的容量之后， 估算出剩余电量。可是当电池老化之后，随之而来的就是总容量变少， 这个时候如果还是用新电池的总容量当成计算的基础， 剩余电量的计算误差就会越来越大。

市场应用状况分析

由于国内手持及便携设备大体可以分成两个部份， 一是智能手机；二是平板计算机/MID。针对这两个市场的应用，目前这两个区块的主要参考设计还是由AP厂家来提供。例如智能手机的

青海CSB蓄电池GP1245 12V4.5AH批发Qualcomm， Broadcom， MTK， nVIdia， Samsung， Hisilicon(海思)等， 以及平板计算机/MID的全志， 炬力， 瑞芯微， 中星微等。

由于国内大部的手持及便携式设备厂家在开发新的产品时， 都必须仰赖AP厂提供技术支持， 所以对原厂的参考设计，除了布线之外， 对元器件的使用大多不做更动。所以只要原厂的参考设计用了某一厂家的电量计， 或是如Qualcomm， Broadcom， MTK等用了自己PMIC内的库仑计，再通过AP的计算来实现电量计功能。目前在市场上由于苹果手机及平板的原始设计用的是TI的方案， 所以在市场上， TI可以说是在电量计耕耘**久， 市场占有率**的厂商。其次是由于Samsung大量采用Maxim的电量计方案， 所以Maxim可以说是保有电量计市场二哥的位置。

其余的无论是把库仑计放在PMIC内， 亦或是如Cellwise的加上自学习功能的电量计，都是**近这两年进到市场的方案。之所以会有这个趋势， **的原因是消费者开始要求设备的电量指示的精度。这个要求反应在所有手持及便携式设备的操作系统(iOS， Android， Windows Phone)， 还有各类的APP上。由这个趋势也可以清楚的看出， 电量计在手持及便携式设备上所扮演的角色也越来越重要了。

结语

电量计在手持及便携式设备， 尤其是智能手机及平板计算机/MID应用的重要性随着AP厂家把库仑计加入PMIC， 提供电量计的功能， 已经被突显出来了。可是这只是起步，由于电量计是在手持及便携式设备内**了解电池的芯片， 因此如何透过这个特点， 延长电池的使用寿命， 会是下一个可以延续的应用。

更进一步的是， 在手持及便携式设备的应用中， 智能手机及平板计算机/MID只是其中的一环。锂电池的应用必须要有**电量计的应用，会随时被开发出来， 现在可见的是在消费市场上的便携式移动电源就是一个很好的例子。不具备电量计的移动电源售价大概都在美金100元以下，可是像Lifetrons销售的移动电源， 由于带有00~99的电量指示，可以将售价订在美金240元。这个差异不代表电量计的价格， 但却代表消费者心目中电量计的价值。

全球光伏电池企业面临生存大挑战

为推动业绩增长，全球各光伏电池厂商开始推出新的战略。中国厂商以需求有望扩大的亚洲为中心，开始开拓“非欧美市场”。日本和美国厂商开始涉足附加值较高的太阳能发电业务。除供应过剩外，该领域**市场欧洲的政府补贴力度减小，导致业绩下滑，使得光伏电池行业的市场竞争进入了需要发挥本公司优势的新阶段。

中国的英利绿色能源公司将今年的供货目标定为320万～330万千瓦，比2012年业绩增长4成。该公司董事长苗连生预测除中国和日本外，南美和非洲等新市场也开始启动，决定在亚洲及新兴经济体展开攻势。

在上海晶澳太阳能公司的供货量中，面向非欧美地区的比例从2011年的24%上升到了2012年的51%。该公司首席运营官(COO)谢健认为，面向日本、泰国及中东等新市场的比例今年还会提高，并表示将考虑着手在东南亚进行当地生产。

**的产能在全球仅次于中国大陆，其排名第二的新日光能科技公司和排名第五的旺能光电公司预定在5月份完成合并程序。合并后的产能将达到每年190万千瓦，跃居****，并形成可以追求规模效应的生产体制。

与此同时，价格竞争力略逊于中国大陆和**企业的日美厂商开始加快进军光伏电站的设计与建设等高附加值领域。以美国**太阳能公司(First Solar)为例，包括发电站建设在内，系统业务2012年的销售额达到30亿美元，为上年的2.5倍。该项业务所占比重在2010年为2成多，但近期达到了9成。日本厂商也出现同样情况，夏普正大力开展发电站建设及维护管理业务。京瓷则通过百万瓦级(大型光伏电站)来强化发电业务。

由于产能急剧扩张，光伏电池业面临着残酷的价格竞争，一直在进行消耗战。要想实现市场正常化，就必要削减产能，但及早消除供需缺口还没有眉目。伴随着设备的集中，业界重组将成为生存下去的关键。

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美国调查公司NPD Solarbuzz的数据显示，2013年全球光伏电池的总需求比上一年增加7%，达到3100万千瓦。相比之下，业界预计的产能为7000万千瓦，两者存在一倍以上的差距。其他调查公司的数据显示，将光伏电池排在一起制成的太阳能发电板的生产成本，在2012年之前的2年间下降了4成，3年内下降了5 成。

除这种结构性因素外，光伏电池还遇到了**市场欧洲国家削减购置补贴的不利影响，使得欧美地区开始按市场原则优胜劣汰，德国Q-Cells公司及美国Solyndra公司破产，德国博世公司(BOSCH)退出这一市场。包括**企业在内，中国有数百家光伏电池企业在相互混战，今年3月，业界**的尚德电力实际上已经到了被迫申请破产保护的境地。中国是否会掀起一股重组热潮，正在成为业界关注的焦点。

铅酸电池反弹前景依然不容乐观

7月中旬以来，以天能动力和超威动力为代表的铅酸蓄电池**企业掀起一股涨价风波。以市场主流型号48V-12A电池为例，两大巨头分别于7月10日、15日、22日三次上调价格，其中前两次分别提价10元/组，而第三次提价近70元/组。进入8月，超威动力又将价格上调20元/组。经过多次提价后，每组电池价格已经上涨110元，总涨幅已经超过36%。 
事实上，两巨头的这一波提价行为是其之前发起价格战的后续表演。自2012年年初开始，天能和超威的相关产品便纷纷降价，打起了价格战。2012年初，48V-12A电池一组约在460元左右，今年7月提价前已经降到300元的水平，价格战的激烈程度可见一斑。与此同时，去年九部委联合发起铅酸蓄电池行业整顿，铅酸蓄电池行业的企业数量大幅下降，存活下来的大企业产能迅速扩张，导致行业产能过剩。大型企业通过价格战去争夺市场份额，而一些规模小的企业无力应对只好退出。

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