电池管理及监控设计

技术分类: 电源技术  | 2007-08-03
来源:电源世界网 | 作者:杨涌 谢显中

       (7)调用BatteryAPIGetSystemPowerStatusEx2函数更新电池电量结构体PSYSTEM POWERSTATUS_ EX2中的数据。

  4. BatteryAPIGetSystemPowerStatusEx函数

  BatteryAPIGetSystemPowerStatusEx函数主要获取系统电源状态值。在执行过程中是通过调用BatteryAPIGetSystemPowerStatusEx2函数来完成的。而BatteryAPIGetSystemPowerStatusEx2函数调用 BatteryPDDGetStatus函数以获取电池状态信息,BatteryPDDGetStatus函数通过调用GetMainBatteryVoltage获取主电池电压值,通过调用GetPowerDevStatus获取电池设备状态,并获取剩余电量的比例值。下图3为BatteryAPIGetSystemPowerStatusEx函数调用关系图:

BatteryAPIGetSystemPowerStatusEx函数调用关系图

  
图3 BatteryAPIGetSystemPowerStatusEx函数调用关系图

  5. CalcMainBatteryVoltage获取电池电压值

  bq26220通过BAT端口检测电池电源,并

且通过寄存器BATH-BATL传递给上层。这个BATH(地址=0x72——从第0比特到第2比特)和BATL低比特寄存器(地址=0x71——从第0比特到第7比特)包含电池电压经过ADC转换后的结果。这个电压以11比特、2.44mV为步长、并带有LSB的二进制形式表达出来。BATH寄存器的第3比特代表MSB,BATL的第0比特代表LSB。最大电压测量范围为5V。

  BATH寄存器的第3比特到第7比特存储电压ADC后的偏移量信息,这个最重要的信息比特是在4比特(第3比特到第7比特)偏移数据后的标记比特。

  LSB获取修正因子,以μV为单位,主控制器负责通LSB 获取修正因子和偏移量来测量ADC后的电压值。下面是计算公式:

  正确的=VBAT×(2.44+LSB修正因子)-偏移量

  计算举例如下:

  例如:如果真实的LSB=+2.45mV,偏移量=+80mV

  计算正确的VBAT:

  LSB修正因子=+10μV=0.001 mV

  偏移量=+10 ×8mV=80 mV

  正确的=VBAT×(2.44+0.01)-80

  程序具体实现流程如下图4:

CalcMainBatteryVoltage函数流程图

  
图4 CalcMainBatteryVoltage函数流程图

  6. 电池电量计算方法

  原来电池电量百分比显示的其实是电压百分比。可是硬件方面测试发现,电池电量和电池电压并非成简单的线性关系,因此需要分区间进行百分比的转换校正。常温下,我们设备获得的电池电压和电量曲线大致如下(图5):

电池电压和电量的关系图

  
图5 电池电压和电量的关系图

  在驱动程序中创建了一个为16个字长度的环形缓冲区,采样点数增加为16个,这样可以增加对采样结果的可靠性。电池电压采样值even_samp为16个采样值的和去掉一个最大值和一个最小值后再取平均值。

  在我们的移动终端设备中,电池的最大电压为559(4.10V),最小电压为455(3.30V),以图5中的两条虚线作为区间的分界线,可分为4.10V~3.80V,3.80V~3.60V,3.60V~3.30V这三个区间,对电池电压值进行分区间的处理,三个区间上的曲线斜率近似为:

  4.1V~3.80V:Kl=(100-70)/(4.10-3.80)
       3.80V~3.60V:K2=(70-20)/(3.80—3.60)
       3.60V~3.30V:K3=20/(3.60-3.30)
       4.10V~3.30V:K=100/(4.10-3.30)

  在进行电池电量百分比的转换时,当我们获得在559~455区间内的采样值后,首先获得原来的百分比值voltage_percent= (even_samp-455) * l00/(559-455)。然后针对不同的区间进行相应的调整,得到的电量百分比分别为:

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