電池電量計對流入/流出電池的總電流持續(xù)進(jìn)行積分，并將積分得到的凈電荷數(shù)作為剩余容量。

簡化的電池電量計如下所示。其中，RSNS為mΩ級檢流電阻，RL為負(fù)載電阻。電池通過開關(guān)、RSNS對RL放電時的電流IO在RSNS兩端產(chǎn)生的壓降為VS(t)=IO(t)×RSNS。電量計持續(xù)檢測RSNS兩端的壓差VS，并將其通過ADC轉(zhuǎn)換為N位的數(shù)字量Current(簡稱CR)，之后以時基確定的速率進(jìn)行累加，M位累加結(jié)果Accumulated_Current(簡稱ACR)的單位為Vh(伏時)。對量化后的VS進(jìn)行累加相當(dāng)于對其進(jìn)行積分，結(jié)果為。

電池電量

因此，將ACR值除以檢流電阻RSNS的阻值即得到以Ah(安時)為單位的電池容量。ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果和累加后的結(jié)果都帶有符號位，按照圖1中的連接方式，充電時CR為正，ACR遞增；放電時CR為負(fù)，ACR遞減。外部微控制器可以讀取CR和ACR值，經(jīng)過換算得到真實的充放電電流和電量值。

實際的電量計還包括一些控制和接口邏輯，通常還能檢測電池電壓和溫度等參數(shù)。一些智能電量計可以自動完成電池自放電的修正，還可保存電池特性曲線，允許用戶定制電池電量計算法。

檢測普通鋅錳干電池的電量是否充足，通常有兩種方法。第一種方法是通過測量電池瞬時短路電流來估算電池的內(nèi)阻，進(jìn)而判斷電池電量是否充足；第二種方法是用電流表串聯(lián)一只阻值適當(dāng)?shù)碾娮瑁ㄟ^測量電池的放電電流計算出電池內(nèi)阻，從而判斷電池電量是否充足。

第一種方法的最大優(yōu)點是簡便，用萬用表的大電流檔就可直接判斷出干電池的電量，缺點是測試電流很大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過干電池允許放電電流的極限值，在一定程度上影響干電池使用壽命。第二種方法的優(yōu)點是測試電流小，安全性好，一般不會對干電池的使用壽命產(chǎn)生不良影響，缺點是較為麻煩。

筆者用MF47型萬用表對一節(jié)新2號干電池和一節(jié)舊2號干電池分別用上述兩種方法進(jìn)行測試對比。假設(shè)ro是干電池內(nèi)阻，RO是電流表內(nèi)阻，用第二種測試方法時，RF是附加的串聯(lián)電阻，阻值3Ω，功率2W。

實測結(jié)果如下。新2號電池E=1.58V（用2.5V直流電壓檔測量），電壓表內(nèi)阻為50kΩ，遠(yuǎn)大于ro，故可近似認(rèn)為1.58V是電池的電動勢，或稱開路電壓。用第一種方法時，萬用表置5A直流電流檔，電表內(nèi)阻RO=0.06Ω，測得電流為3.3A。所以ro+RO=1.58V÷3.3A≈0.48Ω，ro=0.48-0.06=0.42Ω。用第二種方法時，測得電流為0.395A，RF+ro+RO=1.58V÷0.395A=4Ω，電流500mA檔內(nèi)阻為0.6Ω，所以ro=4-3-0.6=0.4Ω。

舊2號電池用第一種方法測量時，先測得開路電壓E=1.2V，電表內(nèi)阻RO=6Ω，讀數(shù)為6.5mA，萬用表置50mA直流電流檔，ro+RO=1.2V÷0.0065A≈184.6Ω，ro=184.6-6=178.6Ω。用第二種方法，測得電流為6.3mA，ro+RO+RF=1.2V÷0.0063A=190.5Ω，ro=190.5-6-3=181.5Ω。

顯然兩種測試方法的結(jié)果基本一致。最終計算結(jié)果的微小差別是由于讀數(shù)誤差、電阻RF的誤差以及接觸電阻等多方面因素造成的，這種微小誤差不致影響對電池電量的判斷。如果被測電池的容量小、電壓高（例如15V、9V疊層電池），則應(yīng)將RF的阻值適應(yīng)增大。