707电池曲线

📎 原始文档：https://www.kdocs.cn/l/caUuGxtDG0SL 707电池曲线
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1. 前言 由于芯片未带电量管理模块，芯片能获取到的电池信息只有电池电压。所以本电池曲线，只是基于芯片获取到的电池两端电压，然后通过一些算法来预测放电情况。只能做个大概的预测，仅供参考。
   💡本文主要介绍两种方法：安时积分法、开路电压法。

2.安时积分法

2.1 原理

该算法的主要原理是欧姆定律，即测出电池两端电压，代码中固定电池内阻，就算出了通过电池端的电流，充电的时候即为充电电流，放电的时候即为放电电流，然后电池的容量是已知的,通过计算电流的增加和减少就可以知道电池的电量是多少了。
但是实际情况中，电池内阻会随着温度和环境以及使用时长变化，以及电池电压也会随着负载的增多被拉低，但目前是没有什么反馈机制来做处理的，所以代码中引入了最大充电电流和最大放电电流的概念，来限制计算出来的异常放电情况。

⚠️该方法暂无法做到一套电池曲线兼容所有电池，也无法预测电池使用久了所带来的衰减导致的不准。

2.2 流程图

2.3参数含义

#define BATTERY_CHARGE_K         0.6       //充电电流系数。需要测量实际电流大小与打印值的差异
#define BATTERY_CAPACITY        160.0         // 电池总容量，单位mAh
#define BATTERY_RESISTOR        0.36           //电池内阻,单位Ω
#define VBAT_UPDATE_SEC            8            //刷新间隔
#define BATTERY_CHANGE_SAVE        1            //电量变化超过1%时存储到vm
#define BATTERY_MAX_CHARGE_I    +100.0    //最大充电电流ma
#define BATTERY_MAX_DISCHARGE_I    -200.0    //最大放电电流ma
#define CHARGE_CALIBRATION_VOLTAGE      100     //充电校准电压mv

BATTERY_CHARGE_K： 充电电流系数。因为充电和放电共用一个电池曲线，充电时，电池两端电压会虚高，因此这里需要乘上个系数
BATTERY_CAPACITY： 电池总容量，单位mAh
BATTERY_RESISTOR：电池内阻,单位Ω
VBAT_UPDATE_SEC： 刷新间隔，默认8s采集一次电量
BATTERY_CHANGE_SAVE ： 电量变化超过这个数值时存储到vm
BATTERY_MAX_CHARGE_I ：最大充电电流，限制电压异常跳动的情况，导致的电量变化异常
BATTERY_MAX_DISCHARGE_I : 最大放电电流，限制电压异常跳动的情况，导致的电量变化异常
CHARGE_CALIBRATION_VOLTAGE ：充电校准电压mv，引入该值是因为充电和放电共用一个电池曲线，充电时，电池两端电压会虚高，所以会比较快速达到100%，但实际上拔下充电后，电压下调，实际并未充满，会造成100%到90%耗电非常快的情况，因此做了一个90%电以上的充电电压校准处理，让其显示更加准确。

2.4 代码流程

1.vbat_calculate_loop

代码逻辑主要在vbat_calculate_loop这个函数之中，主要逻辑为：

1. 获取vbat两端电压
2. 传入vbat_predicted_current接口，得出电压差，除以内阻，估算电流
3. 判断估算的电流是否异常
4. 通过该公式 current_soc += (float)I * VBAT_UPDATE_SEC / 3600 / BATTERY_CAPACITY计算消耗或增加的电流
5. 判断计算后的百分比是否异常
6. 写入vm

2.5 ⭐参数调试方法

⭐容量、内阻如实填写，然后电池曲线，电压和百分比做好对应，两端的百分比最好密些。0%对应的电压要大于关机电压，不然会出现不到3%以下就关机，100%的电压要小于满电电压，不然会很难到达100%。
最大充放电电流理论上和亮屏时的功耗值相同，但会有些电池是虚标，或者内阻会变，会影响这个数值。先给一个值，然后从100到关机，如果30-40就关机了，说明限的太小了，要加大最大电流。同理，如果到1%很久了都没关，就减小。
⚠️这些参数是有一定物理意义的，但是实际情况下，会有出入，所以得实际调试，才能调出最佳的电池充放曲线。

3.开路电压法

3.1 原理

这种方法是传统方法，原理就是读取vbat两端电压，通过这个电压值去匹配电池曲线的数组，得出百分比。但是实际情况中，电池两端电压会有抖动，比如亮灭屏的时候会有电压变化，导致不准。

3.2 流程图

3.3 代码流程

在vbat_check中获取vbat两端电压，算出百分比，此处进行更新。

4. 公共代码流程

4.1 电池曲线初始化

本文提供两种电池曲线设置方式，1种是707可视化sdk工具配置，一种是代码端配置。

1. 可视化工具配置 用这种方式，要将这个宏BATTERY_DATA_CURVE_BY_CODE置0，工具配置好后，代码中会在vbat_check_init函数里面通过读取vm的值来为代码中的电池曲线赋值。
   

2. 代码中配置 用这种方式，要将这个宏BATTERY_DATA_CURVE_BY_CODE置1，然后按照下面的方式设置好电池曲线的电压和电量对应关系

struct battery_data_curve{
        u8 reserved;
        u16 voltage;
        u8 percent;
    };
const u8 battery_data_curve[NEW_NUM_POINTS*4]=
{
    0x03 , 0xf4, 0x0c , 0x00 ,// 0% - 3316mv
    0x03 , 0x97, 0x0d , 0x05 ,// 5% - 3479mv
    0x03 , 0xac, 0x0d , 0x0A ,// 10% - 3500mv
    0x03 , 0xbb, 0x0d , 0x10 ,// 16% - 3515mv
    0x03 , 0xca, 0x0d , 0x15 ,// 21% - 3530mv
    0x03 , 0xdb, 0x0d , 0x1a ,// 26% - 3547mv
    0x03 , 0x04, 0x0e , 0x1f ,// 31% - 3588mv
    0x03 , 0x26, 0x0e , 0x25 ,// 37% - 3622mv
    0x03 , 0x50, 0x0e , 0x2a ,// 42% - 3664mv
    0x03 , 0x83, 0x0e , 0x2f ,// 47% - 3715mv
    0x03 , 0xb1, 0x0e , 0x34 ,// 52% - 3761mv
    0x03 , 0xd5, 0x0e , 0x3a ,// 58% - 3797mv
    0x03 , 0xec, 0x0e , 0x3f ,// 63% - 3820mv
    0x03 , 0x16, 0x0f , 0x46 ,// 70% - 3862mv
    0x03 , 0x33, 0x0f , 0x4b ,// 75% - 3891mv
    0x03 , 0x5a, 0x0f , 0x50 ,// 80% - 3930mv
    0x03 , 0x7f, 0x0f , 0x55 ,// 85% - 3967mv
    0x03 , 0xa0, 0x0f , 0x5a ,// 90% - 4000mv
    0x03 , 0xea, 0x0f , 0x5f ,// 95% - 4074mv
    0x03 , 0x0b, 0x10 , 0x64 ,// 100% - 4107mv
};

4.2 判断是否需要重新校准电量

目前触发校准电压的方式有3种：

1. 获取的vm值异常 ；
2. 电池重新上下电 ；
   3.距离上次关机，超过了24小时
   客户如果想自己增加判断条件，可以自行在bat_info_need_recheck函数里面添加条件，return true即可。如果不校准电压，就会拿vm存的电压来显示。
   

4.3 定时器检测vbat两端电压

sdk流程会开启一个定时器，vbat_check 轮询检测vbat 的电压，做低电检测。

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