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离谱:一拔充电器,电量就跳变、跌落?

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发表于 2024-12-26 07:31:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
前两天,有个朋友遇到一个问题:为什么插拔充电器,电池电量会跳变?( V8 A! l* f4 V# X, Z7 y) ^
这是个挺有趣的问题,现在我整理出来和大家一起交流分享下。
+ |. e# v  h, k闲话少说,有多种策略来估计电池电量,最简单粗暴的一种方法就是通过两个串联电阻,使用ADC采集电池电压,进而间接估计电量,这种方法估计精度虽然非常低,但是却简单易实现,如下图所示。
3 e9 f  V5 a! A+ F' g放电时,电流从电池流出见图中红色电流路径,此时A点电压最高,因此A点电压要高于B点电压高于E点电压,这个意思说的是,实际中,ADC采集的电压是E点的电压,这个电压其实是小于电池电压A的,而且受负载电流影响很大(后面会更新文章进行深入介绍)。
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4 \- c+ u, P, u  `而充电时,情况就变的不一样了,充电时,电流是流入电池,电流路径见下图绿色路径。此时B点的电压最高,B点的电压要高于A点和E点的电压。
' u. z# ~8 p7 n& l' Q+ R. S那么问题就来了!9 @6 E. w+ ]' l! V6 ?/ L& [
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假如现在电池正处于放电状态,即上图所示,A点电池电压最高。
  d6 E+ |8 k1 n' l  m* u6 q/ R如果此时突然插入充电器,对电池充电,如下图,那么会使得B点位置的电压突然增加,此时ADC感应到电压突然增加(E位置会随着B位置增加),会判断为电量突然增加,而使得电量跳变,俗称电压反弹或电量反弹。1 |; w% X% ]4 t* F4 Z& {* o* m$ z$ n
反过来。如果电池正处于充电状态,见下图,B点电压最高,此时如果突然拔掉充电器,拔掉后,会使得B点和E点电压突然跌落,此时A点电压是最高。那么,ADC感应到拔掉充电器后的电压跌落,那么就会判断为电量突然跌落。
0 g& y% K$ n4 i0 b& {1 H6 {$ m( r插拔充电器时的电量跳变,就是这么来的。
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, o/ y1 q5 M9 G3 _6 ]$ [那么怎么整改呢?
6 E- g7 k; P( R. [  J* c4 Y有以下几个方法
  • 优化电量估计的电路架构,从电压和电流两个角度进行数据拟合,结合算法估计电池电量。
  • 进行软件判读,根据插入和拔出充电器两个不同的状态对电量进行补偿。
  • 调整PCB布局,减小不同位置的PCB阻抗,缓解各点电压差。
  • 优化PCB走线,直接检测电池电芯电压,而不是系统端电压。
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    * i* C% Y3 D7 Y2 }/ m声明:
    ) C8 x6 {1 r. g1 R3 d7 Q+ ~" O' _8 f本文转载自工程师看海公众号 ,如涉及作品内容、版权和其它问题,请联系工作人员微(13237418207),我们将在第一时间和您对接删除处理!投稿/招聘/广告/课程合作/资源置换 请加微信:13237418207
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