手机充电管理分析

电压+电流检测相对于单纯依靠电压检测电量要准 一些； 电量计可以很精确的测量电量；



充电保护：
充电时间：充电芯片软件实现；预充：30分钟；CC, Cvmode时间 充电电流 充电电压：VOP 充电温度


放电保护
最低放电电压：由电池内部硬件实现，一般为2.7V； 最大放电电流：由电池内部硬件实现；一般为2C;
时间与电压对应关系，把时间按百分比划分就得到电量与 电压对应关系表；

A(x,y）
B(x,y)
已知Ax,Ay,Cx,Cy为两点电压与 电量对应关系，现测量到B点电压 为Bx，则电量By计算方法如下;
C(x,y)
Bx Ax Ay By Cx Ax Ay Cy
( Bx Ax)( Ay Cy ) By (Cx Ax)
4300 4200 4100 4000 3900 3800 3700 3600 3500 3400 3300 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

电池原始电压
USB充电时电压曲线
AC700mA充电时电压曲线

根据不同充电电流电池电压所升高的幅度不一样，故需要建立另外两 组充电曲线做电量计算补尝，三组电池曲线数中第一组对应正常放 电；第二组对应USB充电；第三组对应AC充电；
20120911



1.电池特性介绍； 2.硬件充电电路分析； 3.充电流程转换分析； 4.电量检测机制; 5.充电保护机制；

现在手机中所使用的几乎全部是锂离子电池


优点：
无记忆； 单位质量容量比较大：是铅酸电池的6~7倍； 单体电压高：单体电压可达3.7V； 寿命长：可重怎么充放电达1000次； 自放电率低：：室温下满电存储1个月的自放电率约10％左右（镍镉 25～30％，镍氢30～35％ 绿色环保：不含有铅，汞，镉等重金属；

充电器类型识别

D+ D-短路，系统识别为AC充电；


充电管理参数设定：
充电电流：700mA 充电电压:4.2V 过压保护门限电压(VOP)：6.5V 充电完成门限电流（EOC）:70mA 进入恒压充电电压：4.05V 再充电电压：4.1V 充电时间：5h 充电温度范围：0~45° C；(外部硬件设计需要参考电池内NTC大小 10k,47k)

充电时先根据充电器类型选择计算电量所用的曲线；计算出电池补尝 后的电量；因为系统正常计算电量是以电压为依据，所以还需要以当 前电量值根据电池放电曲线计算出电池的真实电压；例如：电池在未 充电时电压为3.7V（电量40%），当连接上AC充电后电压会在很短 时间内升高到3.85V；这时电量会根据AC充电时的曲线计算出也是 40%，但反映出来的电压是3.85；为了反映真实的电压所以还需要把 40%的电量通过放电曲线反计算出电压；


充电管理参数设定：
充电电流：700mA

充电电压:4.2V

过压保护门限电压(VOP)：6.5V

进入恒压充电电压：4.05V
ห้องสมุดไป่ตู้
充电完成门限电流（EOC）:120mA

充电时间：5h


预充恒流充电恒压充电二次充电
预充：电池电压低于设定门限电压值时以小电流保护性充电； 怛流充电：当电池电压达至门限电压后进入恒流充电；恒流充电过程中 充电器以恒定的最大电流向电池充电，电池电压快速上升； 恒压充电：当电池电压上升到一定值时（4.1V左右）此时充电电压保持 不变，充电电流随时间增加而下降； 二次充电：充电完成后充电电流降至0mA; 如果充电器一直连接此时手 机待机耗电会使电池电压缓慢下降；当降低至4.1V时会启动二次充电；


电量显示处理难点
1.由于电池在放电时电压会有较大的波动，即大电流放电时电压降低， 当系统进入待机后电压又会回升一定的值；为了让用户看起来不会出 现电量波动；软件上采取在一定时间内取平均值的方法计算电量，即 电量显示与电池即时电量并不同步。 2.充电时不同充电电流对电池瞬间的电压提升幅度也是不一样的；



缺点
不能大流放电，内阻较大； 不能过放，硬件上需要保护电路；



电池一般参数：
标称容量：1650mAh 额定电压:3.7V 最高电压：4.2V 最大充放电电流:1C/2C 放电终止电压：2.7V 充电电压：4.2V 内阻：50mΩ 工作温度：充电0~45° C；放电-20~+45° C
MTK6329充电管理模型
MAX8986充电管理模型

1.根据电压测定电量；
◦ 测量最简单，但最不精确，容易出现较大波动；

2.根据电压+电流测定电量；
◦ 相比较纯电压测量，波动较小；硬件设计实现；

3.电量计；
◦ 最精确的电量计量方式；需要在电池内部实现；成本较高

电压测量电量原理：把电池从4.2V恒流放电至3V记录