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电池电量ADC采样注意项

1年前浏览470

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)

来源:射频工程师的日常
芯片
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首次发布时间:2023-05-12
最近编辑:1年前
EE小新
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