首先宣告, 此文是炒冷飯之作.三年前,曾在younet發表一篇關於《如何判斷電池的剩餘容量》的文章:
三年後,隨著電池技術和測試技術的發展, 原文中的許多資料已經不能適應現在的要求. 特此進行更新. 當然會附上一些圖表進行必要的說明.
1. 新電池的電壓對容量的關係
測試物件:國產和日產電芯各一種(都是主流電芯生產商), 為避免不必要的糾紛, 所有資料中均不明寫電芯廠家. 下同.
測試方法:1k電阻恒阻放電(此時對應的放電電流非常符合目前手機3~5ma的待機電流)
資料處理方法:積分(詳細步驟不做陳述),得到電壓和容量百分比關係圖.
為便於檢視,提供**乙份:
容量百分比%
電池電壓 v
1004.20
904.08
804.00
703.93
603.87
503.82
403.79
303.77
203.73
153.70
103.68
53.50
02.50
以上資料基本能代表目前主流鋰離子電芯的待機電壓對容量的關係.
注意物件是新電池,不是使用了1年多的電池. 一般情況下50次左右的迴圈電池容量和放電平台不會有太大的改變,均可以利用上述資料.
至此冷飯炒完.以下是附送資料.
2. 使用後的電池的情況.
許多人都會偶爾關心一下電池會不會老化, 老化後效能如何.
這裡貼上乙個圖,就一目了然了.
測試物件:一塊使用1年半的國產電芯,和沒有使用過的國產電芯和日產電芯各一塊.其中國產電芯標稱950mah.日產電芯標稱1000mah.
測試方法:500ma恆流放電(此電流比較接近極限通話平均電流)
紅色曲線就是那塊使用過的電池的表現.
對於這塊使用過的電芯,可以得到如下幾個結論
--電池的真實容量(對應放電到2.75v的容量)仍然滿足要求, 達930多mah.國標要求能達到標稱的70%就還算合格.與其同初始容量(藍色曲線)相比, 真實容量降低了將近100mah(10%左右)
--電池的放電平台明顯降低.隨之帶來電量顯示的不准.
--電池的實際可用容量大大的降低.以3.3v截止電壓進行評估(此電壓一般是手機通話狀態的強行關機電壓),新電芯有超過950mah的可用容量,而舊電池僅700多mah.剩下的200多mah(20%多)的容量就無法利用起來了.
3.手機電池電量格數的定義
一般手機設計待機電量時, 比如有4格5檔(4-3-2-1-0)的電量指示.
設計者不會把我上面提到的新電池的電壓對容量關係進行均分,取75%-50%-25%-0%這樣進行電壓劃分.因為要考慮到電池使用一段時間(比如1年)後, 其放電平台會降低,上述的比例肯定會失調.
所以廠家會考慮一點點這方面的餘量.以新電池的60%-40%-20%-5%這樣的比例進行設計.即
4.20v~3.90v滿格
3.90v~3.80v三格
3.80v~3.72v兩格
3.72v~3.65v一格
3.65以下，低電壓告警。
雖然在使用新電池時, 第一格會待機比較長的時間, 最後一格待機比較短. 但是當這個電池使用個一年半載後,其容量分布就比較接近均分的情況.
以上資料僅供參考, 並不代表哪家的手機設計.
4. 手機關機電壓的設定
進一步介紹關機電壓.
一般手機會設定兩種關機電壓.
a. 通話狀態(包括搜尋網路/撥號等待等等), 屬於手機射頻發射階段
b. 待機狀態.
原因是 通話狀態時會產生非常大的脈衝電流, 如果訊號不好的地方,此脈衝電流最大可達1.5a(持續0.55ms).這將極大的拉低電池的電壓.以乙個100mω內阻的電池,加上七七八八導線走線觸點等等實際可以有接近200mω的內阻,這樣將產生0.3v左右的壓降. 而一般的射頻晶元可以工作在3.3v以上, 一旦電壓降到3.3v一下就不能正常工作,迫使自動關機.
而待機時, 耗電僅幾ma, nokia的普遍在3ma左右.幾乎不會產生太大的壓降.
基於上述不同狀態下電壓的差異. 如果只定義電壓低於3.50v(舉例)就關機, 顯然不能符合實際使用要求.
所以在對手機程式設計時會設定兩檔, 比如待機時只要檢測電壓低於3.50v就強行關機,而在通話狀態檢測到電壓低於3.3v就強行關機.
一旦關機, 電池的負載消失, 則電池電壓會回公升, 所以無論待機時自動關機或通話時(包括搜尋網路)自動關機, 取下電池測量電池電壓,得到的電池開路電壓相差不大(但是有差別).
鋰電池電壓和容量關係
1.新電池的電壓對容量的關係 測試物件 國產和日產電芯各一種 都是主流電芯生產商 為避免不必要的糾紛,所有資料中均不明寫電芯廠家.下同.測試方法 1k電阻恒阻放電 此時對應的放電電流非常符合目前手機3 5ma的待機電流 資料處理方法 積分 詳細步驟不做陳述 得到電壓和容量百分比關係圖.為便於檢視,提...
電池的電壓對容量的關係
1.新電池的電壓對容量的關係 測試物件 國產和日產電芯各一種 都是主流電芯生產商 為避免不必要的糾紛,所有資料中均不明寫電芯廠家.下同.測試方法 1k電阻恒阻放電 此時對應的放電電流非常符合目前手機3 5ma的待機電流 資料處理方法 積分 詳細步驟不做陳述 得到電壓和容量百分比關係圖.為便於檢視,提...
電池電壓與電量的關係
目前 2012 6 人們主要使用兩種監測方法 1 電流積分 current integration 為基礎 前者依據一種穩健的思想，即如果對所有電池的充 放電流進行積分，就可以得出剩餘電量的大小。當電池剛充好電並且已知是完全充電時，使用電流積分方法效果非常好。這種方法被成功地運用於當今眾多的電池電量...