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、打da印yin及ji顯xian示shi
，直zhi觀guan地di提ti供gong給gei有you關guan人ren員yuan，並bing實shi現xian與yu相xiang關guan的de電dian子zi設she備bei的de數shu據ju通tong信xin，即ji實shi現xian數shu字zi化hua
，這zhe不bu僅jin能neng夠gou減jian少shao人ren為wei失shi誤wu和he延yan長chang蓄xu電dian池chi使shi用yong壽shou命ming
，而er且qie能neng夠gou實shi現xian相xiang關guan電dian子zi設she備bei的de智zhi能neng控kong製zhi和he無wu人ren值zhi守shou。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、gongyingshang。zaishijiyingyongzhong
，yidanguanjianshihoudianchimeidian
，bijiangchanshengbukeyujidesunshi，shuzihuadianchidegouxiangjiushizaizhezhongqingkuangxiatichude，youleta，womenjiunenggoujishizhangwodianchigongdiandegongzuozhuangkuang，jiukeyishixianyousuozhunbei，jishidetihuan。zhelisuoshuodegongzuozhuangkuangyingbaohanyixiafangmian：
　　
（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
[page]
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1995年(nian)，美(mei)軍(jun)已(yi)經(jing)有(you)數(shu)字(zi)化(hua)電(dian)池(chi)裝(zhuang)備(bei)部(bu)隊(dui)
，但(dan)這(zhe)些(xie)電(dian)池(chi)數(shu)字(zi)化(hua)程(cheng)度(du)不(bu)高(gao)，通(tong)用(yong)性(xing)不(bu)強(qiang)。根(gen)據(ju)網(wang)上(shang)有(you)限(xian)信(xin)息(xi)搜(sou)集(ji)得(de)知(zhi)，國(guo)外(wai)研(yan)製(zhi)開(kai)發(fa)的(de)數(shu)字(zi)化(hua)電(dian)池(chi)主(zhu)要(yao)由(you)可(ke)充(chong)電(dian)電(dian)池(chi)
、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
　　
由(you)於(yu)數(shu)字(zi)化(hua)電(dian)池(chi)內(nei)置(zhi)智(zhi)能(neng)芯(xin)片(pian)，通(tong)過(guo)與(yu)智(zhi)能(neng)化(hua)充(chong)電(dian)機(ji)數(shu)據(ju)交(jiao)換(huan)，可(ke)實(shi)現(xian)電(dian)池(chi)型(xing)號(hao)識(shi)別(bie)
，剩(sheng)餘(yu)容(rong)量(liang)及(ji)循(xun)環(huan)次(ci)數(shu)顯(xian)示(shi)等(deng)功(gong)能(neng)，大(da)大(da)提(ti)高(gao)了(le)電(dian)池(chi)的(de)性(xing)能(neng)和(he)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)。智(zhi)能(neng)化(hua)鎘(ge)鎳(nie)蓄(xu)電(dian)池(chi)係(xi)列(lie)、zhinenghuaqingniexudianchixiliejizhinenghualilizixudianchixiliejiangshizhongyaofazhanfangxiang。danzhinenghuayufeizhinenghuadegeniexudianchixilieheqingniexudianchixiliejianghuibingcunyiduanshiqi，zhizhizhinenghuadianchiwanquanqudaifeizhinenghuadianchi。yinci，duishuzihuadianchidekaifayingjinzaozheshou，yijinkenengditigaowoguodianchigongyeshuiping
，zuodaoyuguowaitongbu。tongguodaliangzhayueguowaishuzihuadianchiyanjiuxiangguanziliao，bingyuyouguanzhuanjiajishengchanchangjiajinxingyantao
，bizherenweishuzihuadianchideyanjiukaifayingzheyanyuyixiafangmian：
　　
（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、氫qing鎳nie蓄xu電dian池chi及ji鋰li離li子zi蓄xu電dian池chi等deng電dian池chi的de特te性xing研yan究jiu。隻zhi有you對dui這zhe些xie電dian池chi的de特te性xing有you了le詳xiang細xi的de了le解jie

，我wo們men才cai能neng夠gou對dui其qi各ge種zhong性xing能neng指zhi標biao進jin行xing檢jian測ce和he控kong製zhi，為wei電dian池chi的de數shu字zi化hua提ti供gong第di一yi手shou資zi料liao
，同tong時shi
，也ye可ke以yi為wei智zhi能neng化hua充chong電dian控kong製zhi器qi等deng相xiang關guan電dian子zi設she備bei的de設she計ji開kai發fa提ti供gong借jie鑒jian。
　　
（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）shuzihuadianchidezhinenghuachongdiankongzhijishu。yushuzihuadianchixiangpeitaodezhinengchongdianjishubixunenggouyushuzihuadianchijinxingtongxinheshixianzidongkuaisuchongdiankongzhi。muqian，xianjindechongdianqiyishixianshuzihua、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、hengliuhengyabingfuyixialafumaichongdefangshi，keyizengjiadianchideweihugongneng
，tongguoduidianchideweihutigaodianchideshouming，bingqiekeyiyongweijiaoliushipeiqizhijiegeiyidongdianzishebeigongdian。

數(shu)字(zi)化(hua)電(dian)池(chi)是(shi)二(er)次(ci)電(dian)源(yuan)開(kai)發(fa)應(ying)用(yong)的(de)一(yi)個(ge)嶄(zhan)新(xin)的(de)課(ke)題(ti)，數(shu)字(zi)化(hua)電(dian)池(chi)的(de)優(you)點(dian)也(ye)是(shi)其(qi)它(ta)非(fei)數(shu)字(zi)化(hua)電(dian)池(chi)所(suo)不(bu)能(neng)比(bi)擬(ni)的(de)，它(ta)的(de)研(yan)究(jiu)開(kai)發(fa)和(he)推(tui)廣(guang)應(ying)用(yong)，不(bu)僅(jin)會(hui)給(gei)電(dian)池(chi)行(xing)業(ye)注(zhu)入(ru)新(xin)的(de)活(huo)力(li)，更(geng)會(hui)對(dui)人(ren)們(men)的(de)生(sheng)產(chan)和(he)生(sheng)活(huo)提(ti)供(gong)很(hen)多(duo)方(fang)便(bian)

，具(ju)有(you)重(zhong)要(yao)的(de)現(xian)實(shi)意(yi)義(yi)。