Làm thế nào để một điện thoại thông minh đo năng lượng pin?


9

Một điện thoại thông minh (giả sử Android) thường hiển thị phần trăm pin từ 0 đến 100%. Tôi giả sử đây là công suất có thể sử dụng của pin. Tôi có một số câu hỏi:

1) Làm thế nào chính xác nó đo sức mạnh còn lại? Giả sử pin được đánh giá là 3,2V, nó có thể cung cấp 3,3 V khi được sạc đầy và điện áp yêu cầu tối thiểu của điện thoại có thể là 3V. Có 0-100% đề cập đến 3V đến 3,3V? Là hiệu chuẩn này chỉ được thực hiện một lần trong thời gian sản xuất?

2) Làm thế nào để% công suất còn lại được đo chính xác như vậy? Là các phép đo trung bình trong một khoảng thời gian? Nếu vậy, tần suất lấy mẫu là bao nhiêu và trung bình có bao nhiêu lần đọc để có được kết quả cuối cùng?

3)% điện năng còn lại được đo khi điện thoại đang sạc như thế nào? Tôi đoán điện áp đầu ra có thể khác nhau khi nó đang sạc.

4) Hiệu chuẩn năng lượng pin bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ môi trường như thế nào? Tôi biết rằng pin ngày nay có cảm biến nhiệt độ. Là nhiệt độ được sử dụng để tính năng lượng pin còn lại hoặc tốc độ sạc tối ưu?

5) Giả sử mức tiêu thụ pin không phải là tuyến tính như việc xả pin ... (trò chơi chuyên sâu, v.v.). Làm thế nào để điện thoại thông minh xử lý tốc độ xả thay đổi? Có những ứng dụng để hiệu chỉnh lại pin. Họ làm việc như thế nào?

6) Làm thế nào để hệ điều hành xác định mức sử dụng pin của từng ứng dụng? Có phải nó chỉ dựa trên chu kỳ CPU và thời gian màn hình hay có một số đo thực tế về công suất tiêu tán?

Tôi xin lỗi nếu đây là quá nhiều câu hỏi. Tôi nhưng tôi tin rằng tất cả chúng đều liên quan.


1
Câu trả lời ngắn: bộ pin hoặc bo mạch chính của Android có IC "đo nhiên liệu pin" theo dõi trạng thái sạc của pin. Bạn không thể đạt được mức độ chính xác đó bằng cách chỉ đo điện áp.
mkeith

bq27200 là một ví dụ về IC đo nhiên liệu pin.
Nick Alexeev

Cũng lưu ý. Vậy làm thế nào để IC đo nhiên liệu pin làm tất cả các điều trên?
hoa tiêu

xả pin theo kiểu phi tuyến tính, liên quan đến điện áp. Các nhà sản xuất pin có thể thực hiện hàng nghìn giờ thử nghiệm và kiểm soát chất lượng hàng loạt để mô tả chính xác pin của họ và hình thành mối quan hệ điện áp / nhiệt độ / công suất và từ đó họ có thể ánh xạ trạng thái sạc sang% pin để hiển thị cho con người có thể hiểu
KyranF

@navigator, nó cũng có thể là ma thuật. Tôi nghĩ rằng về cơ bản họ tích hợp hiện tại theo thời gian (đếm Coulomb). Nhưng tôi nghĩ họ cũng đã thực hiện các chương trình học tập. Đồng hồ đo nhiên liệu tìm hiểu công suất của tế bào cụ thể và theo dõi công suất khi nó giảm dần theo thời gian.
mkeith

Câu trả lời:


6

Như đã đề cập trong các ý kiến, nó sử dụng đồng hồ đo nhiên liệu. Có một số thuật toán cho hóa học Li-Ion và máy đo có thể sử dụng một hoặc nhiều thuật toán.

Cơ bản nhất là quầy Columbia. Đồng hồ đo nhiên liệu có shunt hiện tại với bộ khuếch đại và đo dòng điện tiêu thụ, tính tổng theo thời gian và so sánh với dung lượng pin được lập trình.

Một bổ sung cho bộ đếm Columbia là theo dõi trở kháng, trong đó đồng hồ đo nhiên liệu cố gắng đo trở kháng của pin. Một tế bào ion lithium có trở kháng riêng cho từng trạng thái điện tích, do đó, ước tính có thể được thực hiện liên quan đến lượng điện tích còn lại.

Đồng hồ đo nhiên liệu thường có cảm biến nhiệt độ riêng để bù cho các hiệu ứng liên quan đến nhiệt độ khác nhau.

Nó báo cáo trạng thái của nó thông qua I2C (SMbus trong một số trường hợp) cho bộ xử lý chính.


"So sánh nó với dung lượng pin được lập trình" - làm thế nào để giải thích cho việc giảm công suất hiệu quả do lão hóa và đi xe đạp (tùy thuộc vào độ sâu xả)?
Mystère

1
Có các thuật toán bên trong (Hầu hết các đồng hồ đo nhiên liệu có MCU bên trong) có tính đến nhiệt độ trung bình và số chu kỳ.
Lior Bilia
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.