【导读】于现代电子装备中，电池的机能体现直接影响用户体验。然而，差别类型的负载对于电池提出了差别的要求。此中，动态负载因其不成猜测的特征，成为电池治理体系中的要害挑战。那末，甚么是动态负载？它为什么云云主要？

按照德州仪器的分类，负载曲线重要分为三种：

恒流负载

恒流负载是指电池连续输出恒定电流。例如，于图1所示的曲线中，电池始终以600mA的电流放电。这类负载模式简朴且易在治理，常见在一些基础电子装备中。

图 1. 恒流放电负载曲线

可变功率放电

可变功率放电模式下，体系可以于多种功耗状况之间切换。例如，图2展示了一个体系于机能模式、事情模式及待机模式之间轮回切换，直至电池耗尽。这类负载模式对于电池治理的要求更高，但仍具备必然的纪律性。

图 2. 可变功率模式负载曲线

动态负载

动态负载的特色是电流耗损于最小值及最年夜值之间肆意颠簸，且连续时间及变化模式不成猜测。如图3所示，动态负载常见在用户举动直接决议功耗的装备中，例如电动自行车、无人机等。

图 3. 动态负载曲线

动态负载的挑战与电池电量监测

电池电量监测计的焦点使命是及时计较电池的荷电状况、康健状况及残剩容量。传统的监测技能如Impededance Track™假定负载变化迟缓，经由过程低频RC电池模子（图4）估算电池电阻。然而，于动态负载场景下，这类模子难以正确捕获电池的及时状况。

图 4. 低频 RC 电池模子

例如，当电动自行车频仍加快、减速或者爬坡时，电池电流会猛烈颠簸（图7）。传统监测技能可能因没法和时更新电阻数据，致使荷电状况估算偏差高达60%。用户可能会于显示残剩15%电量时忽然遭受装备断电，如图6所示。

图 5 . 电动自行车的现实负载曲线

图 6 . 残剩容量估算比力：Impedance Track 技能及 Dynamic Z-Stack 技能与于 1.75C 负载下的无电阻更新对于比

动态负载下的解决方案：Dynamic Z-Track算法

为相识决动态负载带来的挑战，德州仪器推出了Dynamic Z-Track算法。该算法经由过程宽带瞬态模子模仿电压瞬变，可以或许顺应高频、不不变的电流变化。纵然负载猛烈颠簸，它也能及时估算电池电阻，确保荷电状况的精度连结于99%以上。电阻的正确跟踪对于电池寿命治理至关主要。如图7所示，电池电阻随利用时间及温度变化而显著转变。假如监测计未能和时更新电阻数据，荷电状况的偏差会随电池老化而放年夜。

图 7 . 锂离子电池电芯的电阻随时间呈现的变化

现实运用与用户体验

以电动自行车为例，用户可能于途中查看电量显示为30%，决议绕道去市肆。然而，若电池治理体系未能应答动态负载，用户可能于利用中遭受电量从12%骤降至0%的难堪环境（图8）。这不仅影响用户体验，还有可能激发安全问题。经由过程Dynamic Z-Track技能，制造商可以或许于无人机、电动自行车、条记本电脑及便携式医疗装备等高要求运用中优化电池尺寸，并将续航时间延伸多达30%。用户终极得到的是更靠得住、更长期的电池机能。

图 8 . 电动自行车现实负载曲线的电阻估算及精度

动态负载的不成猜测性对于电池治理提出了更高要求。传统技能于此场景下体现乏力，而新一代算法如Dynamic Z-Track经由过程及时电阻估算及自顺应模子，显著晋升了电量监测的精度。对于在消费者而言，这象征着更少的不测关机及更长的装备利用时间。将来，跟着动态负载运用的普和，电池治理技能的前进将继承鞭策电子装备机能的界限。

动态负载的不成猜测性对于电池治理提出了更高要求。传统技能于此场景下体现乏力，而新一代算法如Dynamic Z-Track经由过程及时电阻估算及自顺应模子，显著晋升了电量监测的精度。对于在消费者而言，这象征着更少的不测关机及更长的装备利用时间。将来，跟着动态负载运用的普和，电池治理技能的前进将继承鞭策电子装备机能的界限。