前兩天,有個(gè)朋友遇到一個(gè)問題:為什么插拔充電器,電池電量會(huì)跳變?
這是個(gè)挺有趣的問題,現(xiàn)在我整理出來和大家一起交流分享下。
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閑話少說,有多種策略來估計(jì)電池電量,最簡單粗暴的一種方法就是通過兩個(gè)串聯(lián)電阻,使用ADC采集電池電壓,進(jìn)而間接估計(jì)電量,這種方法估計(jì)精度雖然非常低,但是卻簡單易實(shí)現(xiàn),如下圖所示。
放電時(shí),電流從電池流出見圖中紅色電流路徑,此時(shí)A點(diǎn)電壓最高,因此A點(diǎn)電壓要高于B點(diǎn)電壓高于E點(diǎn)電壓,這個(gè)意思說的是,實(shí)際中,ADC采集的電壓是E點(diǎn)的電壓,這個(gè)電壓其實(shí)是小于電池電壓A的,而且受負(fù)載電流影響很大(后面會(huì)更新文章進(jìn)行深入介紹)。

而充電時(shí),情況就變的不一樣了,充電時(shí),電流是流入電池,電流路徑見下圖綠色路徑。此時(shí)B點(diǎn)的電壓最高,B點(diǎn)的電壓要高于A點(diǎn)和E點(diǎn)的電壓。
那么問題就來了!
假如現(xiàn)在電池正處于放電狀態(tài),即上圖所示,A點(diǎn)電池電壓最高。
如果此時(shí)突然插入充電器,對(duì)電池充電,如下圖,那么會(huì)使得B點(diǎn)位置的電壓突然增加,此時(shí)ADC感應(yīng)到電壓突然增加(E位置會(huì)隨著B位置增加),會(huì)判斷為電量突然增加,而使得電量跳變,俗稱電壓反彈或電量反彈。
反過來。
如果電池正處于充電狀態(tài),見下圖,B點(diǎn)電壓最高,此時(shí)如果突然拔掉充電器,拔掉后,會(huì)使得B點(diǎn)和E點(diǎn)電壓突然跌落,此時(shí)A點(diǎn)電壓是最高。那么,ADC感應(yīng)到拔掉充電器后的電壓跌落,那么就會(huì)判斷為電量突然跌落。
插拔充電器時(shí)的電量跳變,就是這么來的。

那么怎么整改呢?
有以下幾個(gè)方法
優(yōu)化電量估計(jì)的電路架構(gòu),從電壓和電流兩個(gè)角度進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合,結(jié)合算法估計(jì)電池電量。
進(jìn)行軟件判讀,根據(jù)插入和拔出充電器兩個(gè)不同的狀態(tài)對(duì)電量進(jìn)行補(bǔ)償。
調(diào)整PCB布局,減小不同位置的PCB阻抗,緩解各點(diǎn)電壓差。
優(yōu)化PCB走線,直接檢測(cè)電池電芯電壓,而不是系統(tǒng)端電壓。

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