系統監測

利用目前市場上供應的標準燃料計可以對蓄電池進行監測，例如使用bq20z75監測兩組、三組或四組串聯結構的鋰離子電池，或者使用bq27210監測單組串聯的鋰電池。這些監測方案能夠為電源控制器提供所需的電壓、電流、溫度、電荷狀態等數據。

蓄電池監測系統通過I2C、SMBus或HDQ之類的數據總線實現與電源控制器連接。通過這種接口方式，電源控制器能夠獲得非常精確的電池電荷狀態（SOC），以確保在充放電的過程中都能夠安全使用電池。

對燃料電池和燃料盒的監測更具挑戰性。燃料盒內可用燃料的種類和數量，以及燃料電池的當前與平均效率都是監測燃料電池有效電量需要考慮的因素。

在很多情況下，燃料盒是系統特有的裝置，因此燃料的類型數據可以保存在電源控制器中。在其他一些電池監測系統的實現方案中，我們需要提供存儲在燃料盒內燃料的數據，并通過類似的接口總線傳給電源控制器。

具有數據存儲功能的燃料盒實現方案中，最好的方法是通過電源控制器或者燃料加注系統將測量出的剩余燃料數據寫回到燃料盒中。但是這種方法可能只適用于燃料盒能夠取出并重新插入的電源系統。

除了燃料盒的燃料數據之外，對于燃料電池還需要監測其他一些參數，包括溫度、燃料注入速率、輸出電壓和輸出電流。這些參數用于計算燃料電池的當前效率。比如，通過溫度參數可以判斷出燃料電池當前是否處于最佳工作狀態。

此外，我們還需要測量直流電源和系統的負載功率等數據。通過這些數據以及來自于監測子系統的數據，我們就可以計算出總有效電量和峰值有效電量的值。終端設備的有效運行時間取決于這四個因素。

在分析電源斷電末期的特性時，燃料電池功率輸出的響應能力和蓄電池的尺寸也會帶來新的問題。這需要進一步了解有關知識。

預測HPS運行時間

蓄電池和燃料電池監測子系統能夠為主系統提供總電量和峰值電量的數據，使主系統能夠判斷各種所需的用戶數據。在這個實例結構中，我們采用了一個電源控制器，它具有多種優點。主要優點之一就是能夠管理數據和子系統，使得混合電源在使用過程中就好像一個標準的蓄電池電源一樣。

電源控制器負責接收監測數據并管理蓄電池的使用過程，在HPS的預期壽命期內發揮最高的性能。這對于兩個方面特別有利。

通過燃料電池對蓄電池進行充電，即使在沒有直流電源的情況下，也能夠確保峰值有效電量處于最佳的平。管理電池的電荷狀態（SOC），從而盡可能地提高這一結構的可用性。對SOC特性的管理與當前大多數便攜式應用中使用電池的方式是相背離的。一般而言，蓄電池是唯一的無線電源，所以它必須為主系統提供所有的電能。因此，蓄電池應該安全地存儲盡可能多的電能，最終實現最長的系統運行時間。同樣，蓄電池的充電時間也是至關重要的，充電時間越短越好。我們可以在蓄電池的充電時間和壽命之間進行權衡，但是這在目前的消費產品中并不常見。對于HPS而言，這兩個使用動力不起作用，因此采用電源控制器可以在蓄電池與燃料電池兩者的最佳狀態之間實現更好的平衡。理想情況下，HPS中的蓄電池能夠在整個HPS壽命期限內持續工作，不需要更換。為了實現這一目標，電源控制器可以提供蓄電池充電管理功能，例如在較低的電壓下充電，采用較慢的速率充電，以及對充電電壓/速率進行溫度補償。電源控制器通過調節電池的充電電流，能夠確保當連接系統負載時有足夠的直流電源供電。