下面给出一个标准的电压对电池剩余容量的表格(左侧)以及大电流恒流放电电池电压对容量的表格(右侧),此表只能大致提供参考,还需实际测试。
实际做法:
取一块电池,用一个比较准确的库仑计来测试这颗电池的电量。在不同电量下分别记录这颗电池的电量,然后记录对应在该电量下的空载电压。在正常工作外接负载的场景下,在不同电量下分别记录这颗电池的电量,然后记录对应在该电量下的带载电压。将结果统计在Excel表格里,然后将结果生成一个大致的相对函数,MCU最后根据函数来计算当前电量的结果,这种方法相比第一种方法更靠谱,误差与之相比会小的多,做的好可以控制在5%以内。
不过此种方法也存在缺陷:不同电池它的充放电曲线不一样,特别是新旧电池充放电曲线会有较大不同,还有一个电池受温度影响较大,不同厂家生产的电池也会有较大不同,如果所有电池都用这函数,或许会有较大的误差,因此此函数只能用同一批次的电池,如果电池更换,得需要重新计算。
以上两种测量电池电量方法都不太准确,因此最后讲一种比较精确量电池电量的方法:
库仑计原理:
通过实时采样电池回路流经的电流大小,电流是随时间变化的,然后通过把这个变化的电流和时间进行积分,就可以得到准确的电量。当充电时,电池从没电到充满电这段时间里,实时采集电池的充电电流,然后和时间进行积分算出电池容量。当电路工作时,电池对电路放电,实时采集电池的放电电流,然后和时间进行积分,得出用掉了多少电量,最后用电池的容量减去用掉的电量就是电池剩下的电量,这样操作,电量指示就会很准确了。
库仑计参考电路:
如上面的参考电路所示,在电池的负极串一个采样电阻下地,再经过运算放大器放大给单片机的ADC采样,软件里经过积分等算法算出电量。