Si je comprends bien, la tension aux bornes des batteries change un peu lors de la charge / décharge, mais ces changements sont minimes par rapport à d'autres effets (température, différences de fabrication mineures, historique récent de charge / décharge, etc.).
Mais même les téléphones portables les plus anciens pourraient afficher une icône de charge. Et cela fonctionne correctement même en cas de changement de batterie.
Comment est-ce possible?
Réponses:
Il y a une chose qui est évidente une fois énoncée, mais pas avant.
Votre téléphone vous indique qu'il reste "37% de charge restante". Comment savez-vous que c'est exact? Ce n'est probablement pas le cas.
Le logiciel peut faire une estimation basée sur la consommation de courant moyenne car il était complètement chargé, le temps moyen entre les charges et bien sûr les caractéristiques de décharge de la batterie spécifique. Ensuite, il vous présente sa meilleure estimation.
Au fil du temps, il peut créer un profil raisonnablement précis pour la batterie et l'utiliser pour améliorer les estimations. Mais c'est généralement une estimation.
D'après mon expérience dans le développement de systèmes basés sur des batteries (avec des batteries intelligentes, des NiCad stupides et tout le reste), les seules fois où vous êtes sûr du niveau de charge sont 100% et 0%.
Habituellement, une batterie intelligente vous permettra de savoir quand elle est complètement chargée, et avec une batterie stupide, vous effectuez probablement des calculs avec le courant et la température. Cela prend en charge le cas à 100%.
Dans le cas de 0%, la sournoiserie intervient. Quelle que soit la chimie de la batterie, il y a souvent un motif distinctif dans la courbe de décharge à l'approche de l'effondrement de la tension. Mais permettre à une batterie de se décharger profondément est généralement une «mauvaise chose» (TM).
Le micrologiciel recherche donc ce modèle et décide quand la batterie est à un "0%" virtuel. Ensuite, il arrête le système afin qu'il y ait suffisamment de charge résiduelle dans la batterie pour éviter une décharge profonde et, plus important encore, une soudaine perte de puissance. Cela permet un arrêt progressif.
Si cela semble un peu improbable, laissez votre téléphone "s'éteindre" et éteignez-le. Rallumez-le ensuite. Si la batterie était vraiment à 0%, elle ne pourrait pas démarrer et allumer l'écran pour vous dire qu'elle avait besoin d'être rechargée.
L'avertissement de 5% (ou peut-être 10% en fonction de la précision des mesures et des tolérances des batteries) est également souvent quelque peu artificiel, représentant à nouveau un point sur la courbe de décharge lorsque le firmware commence à penser "Going to shutdown soon".
Ironiquement, c'est le niveau auquel quelqu'un du marketing insiste pour que vous allumiez cette LED lumineuse pour dire à l'utilisateur qu'il est sur le point de manquer de batterie.
Comme vous le mentionnez, la tension change un peu lors de la charge / décharge. Les mesures au niveau millivolt sont relativement simples, et chaque composition chimique de la batterie que je connais a un changement de tension d'au moins quelques centaines de millivolts entre "plein" et "effectivement vide".
La plupart des courbes de décharge de la batterie sont linéaires, au moins sur la plage d'utilisation de la plupart des appareils. De ce fait, vous pouvez obtenir une estimation approximative de la charge restante en mémorisant le dernier pic de tension (correspondant à la charge complète), en connaissant le niveau de tension à l'arrêt et en interpolant entre eux. Pour plus de précision, vous pouvez soit programmer l'appareil avec la courbe de décharge typique pour la chimie de la batterie que vous utilisez, soit demander à l'appareil de le mesurer pendant un cycle de charge-décharge de "conditionnement".
L'icône de charge représente l'état de charge (SOC) de la batterie, qui est normalement un pourcentage.
Différentes technologies de batterie sont gérées de différentes manières ...
Certains ont une courbe de décharge inclinée - vous savez qu'une tension donnée à une température donnée représente un SOC donné.
D'autres sont moins utiles (par exemple, plomb / acide) et ont une courbe de décharge très plate, en ce sens qu'ils fournissent X volts jusqu'au point d'expiration, puis à peu près 0 volt par la suite! Ceux-ci nécessitent un niveau de comptage des entrées / sorties - et un recalibrage aux niveaux de 0% / 100%.
La plupart des appareils grand public offrent un SOC assez grossier - mais il dépend également de l'état de santé - qui représente l'état de la batterie au cours de sa durée de vie.
Voici un exemple de compteur coulomb: http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/4150fc.pdf qui peut être utilisé pour mesurer assez précisément la charge utilisée en temps réel d'une batterie spécifique, dans ce cas une batterie Li-ion 1-2 cellules ou 3-6 cellules NiCd ou NiMH. Il accomplit cela en mesurant simplement le courant à travers une très petite résistance connue (micro ohms) et en l'utilisant au fil du temps pour dériver les mAHrs consommés,