智能手机如何测量电池百分比?

电器工程 电池 低电量 电压测量 手机 校准
2022-01-05 03:45:18

智能手机(假设是 Android)通常会显示从 0 到 100% 的电池百分比。我假设这是电池的可用容量。我有几个问题:

  1. 它如何准确测量剩余容量?假设电池的额定电压为 3.2V,它可能在充满电时提供 3.3V,而手机所需的最低电压可能为 3V。0-100% 是指 3V 到 3.3V 吗?在制造期间是否只进行一次校准?

  2. 剩余容量如何测量得如此准确?测量值是否在一段时间内平均?如果是这样,采样频率是多少?平均多少读数才能得到最终结果?

  3. 手机充电时如何测量剩余电量百分比?我猜充电时输出电压可能会有所不同。

  4. 电池百分比校准如何受环境温度影响?我知道现在的电池都有温度传感器。温度是用来计算电池剩余容量还是最佳充电率?

  5. 假设电池消耗不是线性的,因为电池放电......(密集游戏等)。智能手机如何处理可变放电率?有多个应用程序可以重新校准电池。它们是如何工作的?

  6. 操作系统如何确定每个应用程序的电池使用情况?它只是基于 CPU 周期和屏幕时间,还是有一些实际的功耗测量?

1个回答

如评论中所述,它使用电量计。锂离子化学有多种算法,测量仪可能会使用其中的一种或多种。

最基本的是哥伦布计数器。电量计有一个带放大器的电流分流器,可测量消耗的电流,将其与时间相加,并将其与编程的电池容量进行比较。

Columb 计数器的一个附加功能是阻抗跟踪,其中电量计试图测量电池的阻抗。锂离子电池对每种充电状态都有特定的阻抗,因此可以估计剩余的电量。

电量计通常有自己的温度传感器来补偿各种与温度相关的影响。

它通过 I2C(在某些情况下为 SMbus)向主处理器报告其状态。