電池電量ADC采樣注意項(xiàng)

一、背景

工業(yè)上大多數(shù)低功耗手持設(shè)備對(duì)于電池電量的監(jiān)控，多是采用單片機(jī)的ADC直接采樣得到的，此時(shí)必須注意AD采樣的瞬時(shí)或平均電壓值，否則會(huì)引起電量顯示、電量傳輸錯(cuò)誤。

二、基礎(chǔ)知識(shí)

以18650鋰電池電壓采樣為例，從上圖常溫25°C放電曲線(xiàn)可以看出，

以0.2C CC放電，B點(diǎn)表示放電2500mAh時(shí)刻，鋰電池電壓3.4V；同理

以0.5C CC放電，A點(diǎn)表示放電2500mAh時(shí)刻，鋰電池電壓3.3V；

1、什么是CC-CV?

CC即恒流，此處表示1475mA, CV即恒壓，此處表示4.2V（鋰電池滿(mǎn)電電壓讀數(shù)）

2、什么是0.2C,0.5C?
以滿(mǎn)電量3000mAh計(jì)算，

1C表示3000mA電流充電，1小時(shí)充滿(mǎn)。

0.2C就是0.2*3000=600mA

0.5C就是0.5*3000=1500mA

（此處對(duì)鋰電池充電芯片選擇有幫助，后續(xù)可以寫(xiě)一點(diǎn)）

3、為什么選擇2500mAh？

因?yàn)?500mAh前面放電曲線(xiàn)斜率平緩，電池電壓下降平緩，2500mAh后面放電速度加快，阻抗變小。

三、正文

由于鋰電池充電芯片是按照CC-CV模式充電，電量充滿(mǎn)時(shí)會(huì)有LED指示，所以4.2V不做判斷。

AD采集電壓：大于3.8V表示高電量，3.8V-3.6V中電量，3.6V-3.4V低電量，小于3.4關(guān)機(jī)；那么如果只取這3個(gè)點(diǎn)的ADC采樣值的話(huà)，由于系統(tǒng)負(fù)載在輕載和重載之間切換，導(dǎo)致電池電量一直在跌落或上升，從而造成顯示電壓不停變化，電量指示來(lái)回切換。這時(shí)就必須用遲滯比較器的方法來(lái)設(shè)置電壓值。

為什么要在3.4V關(guān)機(jī)？

1、對(duì)于關(guān)機(jī)電壓要取最穩(wěn)妥的，像射頻發(fā)射之類(lèi)的要保證大于3.4V遙控正常工作。

2、鋰電池過(guò)放后，再次充電會(huì)充不進(jìn)去電。

遲滯比較示意圖：

a. 首先測(cè)試出負(fù)載切換的時(shí)候，電壓跌落或上升 △V;

b. 利用幾個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓和△V組合計(jì)算出安全電壓范圍。

黃線(xiàn)表示充電狀態(tài)，黑線(xiàn)表示放電狀態(tài)。

eg:   △V=0.05V

充電：3.46V-3.65V(低電量)→ 3.65V-3.85V(中電量) → >3.85V (高電量)

↓↓↓↓↓↓

放電：3.40V-3.55V(低電量) ← 3.65V-3.75V(中電量) ← > 3.75V(高電量)