Як смарт-телефон вимірює потужність акумулятора?


9

Смартфон (припустимо, Android) зазвичай відображає відсоток акумулятора від 0 до 100%. Я припускаю, що це корисна потужність акумулятора. У мене є кілька питань:

1) Як саме вимірюється потужність, що залишилася? Якщо припустимо, що акумулятор має значення 3,2 В, він може забезпечити 3,3 В при повному заряді, а мінімально необхідна напруга телефону може бути 3В. Чи відповідає 0-100% від 3В до 3,3 В? Це калібрування проводиться лише один раз за час виготовлення?

2) Як настільки точно вимірюється залишок енергії? Чи вимірюються усереднені за певний період? Якщо так, то яка частота дискретизації та скільки в середньому читання для отримання остаточного?

3) Як вимірюється решта енергії, що залишилася, коли телефон заряджається? Я думаю, що напруга на виході може бути різною, коли вона заряджається.

4) Як на калібрування потужності акумулятора впливає температура навколишнього середовища? Мені відомо, що в даний час акумулятори мають датчики температури. Чи залишається температура, яка використовується для обчислення потужності акумулятора, або оптимальна швидкість зарядки?

5) Припустимо, що витрата акумулятора не є лінійним, як розряд акумулятора ... (інтенсивні ігри тощо). Як смартфон обробляє різну швидкість розряду? Є додатки для повторної калібрування акумуляторів. Як вони працюють?

6) Як ОС визначає витрату акумулятора кожного додатка? Це лише на основі циклів процесора та часу екрану, чи є якесь фактичне вимірювання розсіювання потужності?

Вибачте, якщо це занадто багато питань. Я, але я вважаю, що всі вони пов'язані.


1
Коротка відповідь: акумуляторна батарея або головна плата Android має мікросхему «паливна батарея», яка відстежує стан заряду акумулятора. Такого рівня точності ви не можете досягти, лише вимірявши напругу.
14:54

bq27200 - приклад ІС для вимірювання палива акумулятора.
Нік Алексєєв

Добре помічено. То як же все з вищезгаданого робить ІК-датчик пального акумулятора?
штурман

розряджаються акумулятори нелінійно щодо напруги. Виробники акумуляторів можуть робити тисячі годин тестування та контролю якості партії, щоб дуже точно охарактеризувати свої батареї, і сформувати співвідношення напруга / температура / ємність, і з цього вони можуть зіставити стан заряду до% батареї для відображення людям у чомусь може зрозуміти.
KyranF

@navigator, це також може бути магією. Я думаю, що вони по суті інтегрують струм у часі (підрахунок Кулона). Але я думаю, що вони також впровадили схеми навчання. Паливний датчик вивчає ємність конкретної комірки і відстежує її потужність, оскільки вона зменшується з часом.
mkeith

Відповіді:


6

Як було сказано в коментарях, він використовує датчик палива. Існує кілька алгоритмів для літій-іонної хімії, і вимірювач може використовувати один або кілька з них.

Самий базовий - лічильник Колумба. Паливний датчик має струм струму з підсилювачем і вимірює споживаний струм, підсумовує його з часом і порівнює його з запрограмованою ємністю акумулятора.

Доповненням до лічильника Columb є відстеження опору, в якому манометр палива намагається виміряти опір батареї. У літій-іонній комірці є специфічний опір для кожного стану заряду, тому можна зробити оцінку щодо кількості залишеного заряду.

Манометром палива зазвичай є власний датчик температури для компенсації різних температурних впливів.

Він повідомляє про свій статус через I2C (у деяких випадках SMbus) головному процесору.


"порівнює його з запрограмованою ємністю акумулятора" - як це враховує зниження ефективного потенціалу шляхом старіння та їзди на велосипеді (залежно від глибини розряду)?
Містер Містер

1
Існують внутрішні алгоритми (більшість манометрів мають внутрішній MCU), які враховують середню температуру та кількість циклів.
Lior Bilia
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.