智能電池是如何工作的？手機電池是智能電池嗎？

電池技術，在這個越來越強調移動性的年代，作為移動設備動力來源的它進步卻是緩慢的，各種新發明新技術在喧囂了一段時間後，卻鮮有大規模商用的。它與遵循摩爾定律的計算機硬體發展形成鮮明對比，成為了制約設備小型化的瓶頸。

電池技術裡面的智能電池，在1990年由Intel提出，在幾十年後的今天，還基本維持原來的樣子，幾乎不再發展，在有些領域，甚至還沒有使用。大家對它都很陌生，把它和鋰電池技術混為一談，今天我們就來介紹智能電池的基本概念，以及它和我們一般手機電池的區別。

什麼是智能電池

電池是個神奇的裝置，你永遠也不能憑藉外觀來推測它的狀態。藏在深閨的它，不能夠依靠磨損程度來推測它的新舊，也猜不透它是充盈還是虧空。我們要預計剩餘的電量還能維持系統運行的時間非常困難，也無從得知關乎其生命周期的充放電次數。現有電池電量的監測方法目前一般採用兩種方法監測電池電量。一種以電流積分為基礎，而另一種以電壓測量為基礎。電路積分法在長時間不用失真比較嚴重，而電壓測量法開路電壓（OCV）和負載電壓不同也會帶來不確定性。

安時法/庫倫累計法（Coulomb-Counting）是一個比較好的解決辦法。它的原理如下圖：

庫倫計從運行初始就一直在跟蹤電池充電狀態(SOC)的變化，1C=1A·s，即1A電流在1s內輸運的電量。理論上充進去多少電，就能放出多少電，跟蹤這個數字，就能知道電池還能使用多久。但是，大家都知道這是不可能的，充電會有損耗。現在一般都是結合庫倫法與電壓電流積分法。

庫倫計的引入需要電池形成一個自洽系統，自我管理電池的狀態，並向外部彙報電力、充放電次數等等數據。這種信息交互，使主機和使用者能更準確地掌握電池的狀態，防止意外的系統停機和向使用者彙報電池的狀態等等。這種電池就具備了某種智能，這就是智能電池的由來。

智能電池的組成

智能發展經歷的兩代，第一代是一根數據線：

它有個4個引腳(Pin)，除了正負極以外，還有兩個，分別是Thermistor和Data：

1. Thermistor：電池大家最怕什麼？不要告訴我是沒電吧。應該是爆炸，所以這個單獨引腳是強制要求，用來彙報電池內部感測器彙報的溫度狀態。
2. Data：有的叫做Code引腳，顧名思義，就是內部數據。具體是什麼數據和格式為何，各個廠商不同，沒有統一的標準。

四個引腳的封裝因為其簡單和經濟性，為很多價格敏感的市場所採用，如我們稍後會談到的手機等等。

因為一根數據線的方案，沒有統一標準，主機需要單獨為了他們提供程序支持，而且互換性極差。Intel在1995年將成熟的SMBus引入了智能電池，因為SMBus是兩根數據線，這就帶來了兩根線的方案：

SMBus脫胎於I2C，它有標準的傳輸協議。它是個Multi-Host，Multi-Slave的方案，在計算機系統上廣泛應用。計算機主板上獲取內存的SPD信息、各種感測器信息、Clock的設定都離不開它。它如此重要，以至於主板電路圖總會為它單獨開闢一到數頁專門描述它的匯流排策略和地址分配。我們專欄也會專門開闢文章介紹它，敬請期待。

我們可以看出Data線被一根時鐘線和Data替代。總共有五個引腳。

第二代兩根數據線（共5根pin）的方案現在在筆記本市場早已佔據主流，我們一般的筆記本電腦電池都是它的身影。實際上現在筆記本電池結構十分簡單，由電芯和一個電路板組成。我們來看個例子：

拆開是這樣：

是由6個松下的電芯和紅色框中的控制電路板組成的。電芯的可替換性在降低成本的同時，也為回收後假冒和劣質電池留下了空間。而電路板的作用就是充放電控制、庫倫計和通訊管理了。

手機電池

我們一般的手機電池分為3個引腳pin的和4個pin的（5個及以上稀少，這裡略過）。例如這款三星電池：

它的三根線分別是正負極和一根Thermistor線，也就是溫度測量線。是的，它並不是智能電池。而有的山寨電池為了節省成本，在T線上偷工減料，直接返回Temp OK了事。還有部分3pin方案的第三引腳是Battery Size Indicator（BSI）

4pin的情況比較複雜，

大致有以下幾種：

1. 正負極，T腳和BSI。不是智能電池。
2. 正負極，T腳和1根數據線CODE。智能電池一代。
3. 正負極，SCL和SDA。智能電池二代。
4. 其他。

結論

電池默默的藏在幕後工作，不為一般用戶所關注。蘋果的降頻門和三星的爆炸門這才讓大多數用戶注意到電池的重要性。我們後期會為大家介紹一些電池的相關知識，敬請關注。

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