ノート PC のバッテリ・アプリケーションでは負荷プロファイルが比較的一定なのに対して、携帯電話 / スマートフォンや PDA では、実際の通信プロトコル (GSM、CDMA、3G GSM、3G CDMA) に応じて、負荷プロファイルが大きく変動します。この種類のアプリケーションに関する疑問は、Impedance Track™ でバッテリ残量をどのようにして正確に予測するかという問題と常に関連しています。電流が大きく変動すると、どのような影響があるでしょうか。この例では、Impedance Track™ の精度を調べるため、GSM スマートフォンを使用します。

前に説明したように、Q_max と抵抗はどちらも、特定の条件が満たされたときのみ更新できます。電流が大きく変動するとき、正確な OCV 読み取りを行うのは困難なことがあります。以下では、これらの基準について注意深く検討します。

まず、OCV の読み取りにゼロ電流が必要ないことを明確にする必要があります。必要なのは低電流 (C/20 レート未満) のみです。これは、携帯電話 / スマートフォン・アプリケーションにおいて、電話がスタンバイ・モードのときに一般的な電流です。緩和中のデフォルトは DF.Quit Relax Time = 1 なので、短いスパイク電流パルスが発生しても残量計は緩和モードからウェークアップしません。緩和モードを終了するには、電流を 1 秒より長く High に維持する必要があります。

次に、スパイクの瞬間に単一の電圧読み取りポイントが正確に取得されると、そのポイントは無視されます。これは、電流が DF.DSG 電流スレッショルドを超えているかどうかが IT によりチェックされるためです。超えている場合は、以前の OCV 読み取り値が使用されます。図 2-3 に示すように、これらの読み取り値は RAM に保存されます。

このテストで使用している GSM フォンは、登録済みの電話です。テスト中は、実際の通話とともに、ゲームのプレイやメールのチェックなどのアプリケーションと、スタンバイ・モードが使用されます。バッテリの電圧と放電電流は、タイム・スタンプ付きでログに記録されます。IT により報告された RSOC もログに記録されます。

図 3-2 に示すように、IT により報告される電流は、デバイス内の A/D コンバータ (ADC) と、IT アルゴリズムによって平均化されます。GSM フォンは GSM プロトコル* で動作していますが、報告されるピーク電流は、電話の LCD 画面がオンのとき約 200mA～300mA で、画面がオフのときは約 80mA です。

*_{GSM 波形：0.48ms の間 1A、4.76ms の間 72mA}

図 3-1 GSM スマートフォン：相対充電状態 (RSOC) とバッテリ電圧との関係

図 3-2 GSM スマートフォン：相対充電状態 (RSOC) と放電電流との関係

次に、この特定のテストの RSOC 精度をデータ・ログ・ファイルから計算すると、放電サイクル全体での RSOC 精度が、図 3-3 に示されます。放電が開始されると、誤差は約 4% になりますが、電話がスタンバイ・モードに移行すると、RSOC = 85% 前後になり、大電流スパイク (遅延あり) に関係なく IT によって正確な OCV 読み取りが行われます。RSOC = 80% から RSOC = 0% までの範囲で、精度は 2% 以内です。

図 3-3 GSM スマートフォン：RSOC の精度

このテストにより、負荷プロファイルが大きく変動するときも、IT アルゴリズムが期待したように動作することが証明されました。大電流スパイクは、IT の精度に影響しません。

元のデータ・フラッシュの内容を最終的なデータ・フラッシュの内容と比較すると (図 3-4 を参照)、実際のアプリケーション・テスト中に Q_max が更新されたことが明確に示されています。残量計は、Q_max の更新と RSOC の更新を完了するため、Q_max の更新条件を満たせることが証明されました。

図 3-4 フラッシュ・データ・ログにより Q_max が更新されたことを確認