简单电池电量测量及局限

1. 电池电量检测及影响因素

   1. 电池电量

电池电量数据从电池电压B+分压得到。下图AN_VBAT：

可以认为电压达到或超过15.8V时，认为电量100%。13V时电量为0

1. 电池充电

电池充电时，充电器输出端通过前端电路后，再过D1、QL3加载到电池B+，进行充电。下图：

当前用到的充电器，标称输出电压16.8V，误差+/-1V。考虑极端情况，充电器最低输出15.8V。如果电池要显示充满电，电压达到15.8V时要显示充满！否则会出现永远充不满电的现象。

电池电压与充电器的输出电压相差较大。接上充电器后，电池电压采样值介于电池的充电前的电压值与充电器输出电压值之间的某一个值。对应实验数据就是，接上充电器后，检测到电量短时间内变到一个较大的值。观察到的数据，接充电器后电池电压会有0V到0.3V(对应大于10%电量)增量。在剩余电量很少或电池容量变小时，充电时电量会快速上升。

1. 电池放电

机器工作时，主要考虑滚筒电机功耗！电机功率相比充电器充电功率大7倍以上。电机工作时拉低电池电压更明显！

电压达到15.8V时显示满电，这样造成一个现象，电池电量达到100%后，还可以继续充电！充满后放电，此阶段电压可能大于15.8V，持续的时间很长。使用体验上，电量很足，电池很耐用！电量下降到一个点后，电池很不耐用很快就没电了！

当前测试到的机器，满电工作时间为40~50分钟。电量上报周期30s。按理想情况电量均匀递减，上报电量的次数小于到100次，也就是从100%到0%一定有跳变。实际情况下，电池剩余电量越少时，跳变跨度越大。

1. 因素汇总及结论

按目前设定，13.0V~15.8V分别为电量0~100%，1%电量变化对应为0.028V电压变化。机器充电或开机工作时，电池电压短时间内上升或下降超过0.028V。表现在电量显示上，电量有跳变。

软件实现上，30秒上报一次，中间电量变化不上报会放大跳变跨度。这一点可改进。

如果要精准测量电池电量，需要更优的电量测量电路，不在此讨论。

1. 录屏数据操作现象与对应数据

录屏1：充电中 86%(15.4V)

==> 工作 60%(14.6)

录屏2：工作 30%(13.84V)(35s)

==> 充电53%(14.48V)

==> 充电62%(14.73V)

==> 工作38%(14.6V)(持续时间36~52=16s)

==> 工作33%(13.92V)

录屏1现象：

充电中电量86%，考虑充电器对电压的拔高，实际电量可能在76%(以测试数据估算)

工作中电量60%，考虑电机的对电压的下拉，实际电量在70%以上(猜测数据)。

录屏2现象：

工作中电量30%，到充电中电量53%，从停止工作到充电，符合电量变化逻辑

充电中电量53%(14.48V)，到充电中电量62%，持续充电，趋势上符合电量变化逻辑。

充电中电量62%，到工作电量38%。停止充电到工作，符合电量变化逻辑。

工作中电量38%，到工作电量33%。持续工作，符合电量变化逻辑

1. 测试建议

建议测试连续稳定时的显示：如持续稳定工作时，电量持续下降；持续充电时，电量稳定增加。

1. 可能的改进

基于电路保持不变。加快上报电量的频次。改为每3秒(或1秒或其它时间周期)上报。可改善电量跳变问题。