Esta es una explicación de Krexington_III en reddit. Espero eso ayude
Trabajó durante un verano como ingeniero de medición de combustible para un importante fabricante de teléfonos celulares en el norte de Europa. Fui responsable de evaluar el algoritmo de medición de combustible en un nuevo modelo de teléfono inteligente.
La batería retiene carga: lo que queremos medir es cuánta carga retiene, a esto le llamamos el “estado de carga” o SoC para abreviar. Esto se hace de dos maneras.
Podemos medir el voltaje sobre los polos de la batería, tal como / u / Spritetm ha descrito antes que yo. Sin embargo, una vez que la batería cambia de estado (ya sea que se esté cargando o descargando), sufrimos un fenómeno llamado “histéresis”. La histéresis es simplemente el hecho de que una vez que hayamos descargado la batería, si dejamos de descargarla (por ejemplo, apagando el teléfono), seguirá descargándose por sí sola por un corto tiempo. Como si estuviera empujando una carreta, luego deténgase repentinamente: la carreta sigue rodando. Funciona de la otra manera para cargar, por lo que no importa si empuja o tira del vagón, seguirá yendo en esa dirección durante un corto tiempo después de detenerse.
¿Qué significa esto para nosotros? Significa que cualquier medición de voltaje realizada cuando la batería se está cargando o descargando no corresponderá al SoC real: la batería debe estar “relajada” para que la medición de voltaje funcione. Volver a encender la batería de un teléfono celular por completo puede tomar 24 horas, pero se puede obtener un resultado “lo suficientemente cercano” después de solo 1-3 horas. Por lo general, las mediciones de voltaje solo se realizan al “despertar del sueño” o al “encender”; es por eso que obtienes picos extraños en las curvas de uso de la batería, ¡a veces caen bruscamente o incluso suben! Esto se debe a que despertó el teléfono del modo de suspensión y el algoritmo de medición de combustible se reinicia al realizar una medición de voltaje.
Cuando el teléfono está funcionando, no podemos confiar en las mediciones de voltaje. En su lugar, usamos un contador de colores para medir la corriente desde o hacia la batería: sabemos cuánta carga está “saliendo” o “entrando” en la batería. Sin embargo, esto también conlleva un problema: cualquier medición de la corriente tendrá un pequeño error. Como hacemos muchas de estas mediciones por segundo, el error comenzará a acumularse. Llamamos a esto “deriva” o “deriva de medición”. Sin embargo, esto no es gran cosa: simplemente medimos la corriente desde / hacia la batería cuando el teléfono está en uso, y luego la calibramos haciendo una medición de voltaje al despertar del sueño u otros momentos oportunos.
Para las baterías de automóviles eléctricos y otras matrices de carga más grandes, se utiliza un método conocido como filtrado de Kalman (utilizado en la teoría de control); este es un método bastante avanzado que depende del estudio del estado de carga de la batería descargándola y relajándola muchas veces (el la relajación puede tomar de 24 a 48 horas, lo que hace que estas mediciones sean tediosas y costosas), haciendo una curva del SoC en función del voltaje. Luego, se crea una función que se ajusta a esta curva: esta función no necesariamente tiene nada que ver con la física real, solo necesita ajustarse un poco a la curva y ser una función del voltaje. Luego “predecimos” hacia dónde irá la curva cuando usemos la batería, y usamos esta predicción inventada para corregir nuestras mediciones reales. Sin embargo, esto no se puede hacer con baterías celulares, ya que son de naturaleza altamente no lineal.
