Um smartphone (suponha Android) normalmente exibe a porcentagem de bateria de 0 a 100%. Estou assumindo que esta é a capacidade de energia utilizável da bateria. Eu tenho várias perguntas:
1) Como exatamente ele mede a energia restante? Supondo que uma bateria tenha uma classificação de 3,2V, ela pode fornecer 3,3V quando totalmente carregada e a tensão mínima exigida do telefone pode ser de 3V. O 0-100% refere-se a 3V a 3,3V? Essa calibração é feita apenas uma vez durante o tempo de fabricação?
2) Como a% de potência restante é medida com tanta precisão? As medições são calculadas em média durante um período? Em caso afirmativo, qual é a frequência de amostragem e quantas leituras são calculadas para obter a final?
3) Como é medido o% de energia restante quando o telefone está carregando? Eu acho que a tensão de saída pode ser diferente quando está carregando.
4) Como a calibração da energia da bateria é afetada pela temperatura ambiente? Estou ciente de que as baterias hoje em dia têm sensores de temperatura. A temperatura é usada para calcular a carga restante da bateria ou a taxa de carregamento ideal?
5) Assumindo que o consumo da bateria não é linear como a descarga da bateria ... (jogos intensivos, etc.). Como o smartphone lida com taxas de descarga variáveis? Existem aplicativos para recalibrar as baterias. Como eles funcionam?
6) Como o sistema operacional determina o uso da bateria de cada aplicativo? É apenas baseado nos ciclos da CPU e no tempo da tela ou há alguma medição real da dissipação de energia?
Peço desculpas se estas são muitas perguntas. Eu, mas acredito que todos estão relacionados.
Respostas:
Como mencionado nos comentários, ele usa medidor de combustível. Existem vários algoritmos para a química de íons de lítio, e o medidor pode usar um ou mais deles.
O mais básico é o balcão Columb. O medidor de combustível possui uma derivação de corrente com um amplificador e mede a corrente consumida, soma-a com o tempo e compara-a com a capacidade da bateria programada.
Uma adição ao contador Columb é o rastreamento de impedância, no qual o medidor de combustível tenta medir a impedância da bateria. Uma célula de íon de lítio possui uma impedância específica para cada estado de carga; portanto, uma estimativa pode ser feita com relação à quantidade de carga restante.
O medidor de combustível geralmente possui seu próprio sensor de temperatura para compensar vários efeitos relacionados à temperatura.
Ele relata seu status via I2C (SMbus em alguns casos) para o processador principal.
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