电池电量ADC采样注意项

一、背景

工业上大多数低功耗手持设备对于电池电量的监控，多是采用单片机的ADC直接采样得到的，此时必须注意AD采样的瞬时或平均电压值，否则会引起电量显示、电量传输错误。

二、基础知识

以18650锂电池电压采样为例，从上图常温25°C放电曲线可以看出，

以0.2C CC放电，B点表示放电2500mAh时刻，锂电池电压3.4V；同理

以0.5C CC放电，A点表示放电2500mAh时刻，锂电池电压3.3V；

1、什么是CC-CV?

CC即恒流，此处表示1475mA, CV即恒压，此处表示4.2V（锂电池满电电压读数）

2、什么是0.2C,0.5C?
以满电量3000mAh计算，

1C表示3000mA电流充电，1小时充满。

0.2C就是0.2*3000=600mA

0.5C就是0.5*3000=1500mA   

（此处对锂电池充电芯片选择有帮助，后续可以写一点）

3、为什么选择2500mAh？

因为2500mAh前面放电曲线斜率平缓，电池电压下降平缓，2500mAh后面放电速度加快，阻抗变小。

三、正文

由于锂电池充电芯片是按照CC-CV模式充电，电量充满时会有LED指示，所以4.2V不做判断。

AD采集电压：大于3.8V表示高电量，3.8V-3.6V中电量，3.6V-3.4V低电量，小于3.4关机；那么如果只取这3个点的ADC采样值的话，由于系统负载在轻载和重载之间切换，导致电池电量一直在跌落或上升，从而造成显示电压不停变化，电量指示来回切换。这时就必须用迟滞比较器的方法来设置电压值。

为什么要在3.4V关机？

1、对于关机电压要取最稳妥的，像射频发射之类的要保证大于3.4V遥控正常工作。

2、锂电池过放后，再次充电会充不进去电。

迟滞比较示意图：

a. 首先测试出负载切换的时候，电压跌落或上升 △V; 

b. 利用几个节点电压和△V组合计算出安全电压范围。

黄线表示充电状态，黑线表示放电状态。

eg:   △V=0.05V

充电：3.46V-3.65V(低电量)→ 3.65V-3.85V(中电量)  → >3.85V (高电量)

                                                                                              ↓↓↓↓↓↓

放电：3.40V-3.55V(低电量) ← 3.65V-3.75V(中电量) ← > 3.75V(高电量)