組み込みシステムはどのようにしてバッテリーの状態を非常に正確に推定できますか？

私が理解しているように、バッテリーの端子電圧は充電/放電で少し変化しますが、これらの変化は他の効果（温度、わずかな製造上の違い、最近の充電/放電履歴など）と比較して最小限です。

しかし、最も古い携帯電話でも充電アイコンを表示できます。そして、バッテリー交換の場合でも正しく動作します。

これはどのように可能ですか？

一度述べれば明らかなことですが、それまではわかりません。

お使いの携帯電話には、「37％の充電残量」があります。それが正確であることをどうやって知っていますか？おそらくそうではありません。

ソフトウェアは、完全に充電されたための平均消費電流、充電間の平均時間、そしてもちろん特定のバッテリーの放電特性に基づいて推定を行っている可能性があります。次に、最適な推測が表示されます。

時間が経つにつれて、バッテリーの適度に正確なプロファイルを構築し、それを使用して推定値を改善できます。しかし、通常は推定値です。

バッテリーベースのシステム（スマートバッテリー、ダムNiCad、およびそのすべて）を開発した私の経験では、充電レベルに自信があるのは100％と0％だけです。

通常、スマートバッテリーは完全に充電されたときに通知し、ダムバッテリーの場合はおそらく電流と温度で計算を行っています。これで100％のケースが処理されます。

0％のケースは、こっそりが入る場所です。バッテリーの化学的性質に関係なく、多くの場合、電圧崩壊に近づくにつれて放電曲線に独特のパターンがあります。しかし、バッテリーを深い放電状態にすることは、一般に「悪いこと」（TM）です。

ファームウェアはそのパターンを探して決定します、バッテリーが仮想「0％」になったときします。次に、システムをシャットダウンして、バッテリーに十分な残留電荷を残し、深い放電、さらに重要なことには突然の電力損失を回避します。これにより、正常なシャットダウンが可能になります。

これが少し考えられない場合、お使いの携帯電話を「実行」させて、電源を切ってください。その後、再びオンにします。バッテリーが本当に0％の場合、起動できず、画面の電源を入れて充電が必要であることを通知できません。

5％（または、測定の精度とバッテリーの許容値に応じて10％）の警告もある程度人工的であることが多く、ファームウェアが「すぐにシャットダウンする」と考え始める放電曲線上のポイントを表します。

皮肉なことに、これは、マーケティング担当者が、その明るいLEDをオンにして、バッテリー残量がもうすぐなくなることをユーザーに知らせることを要求するレベルです。

あなたが言及したように、電圧は充電/放電で少し変化します。ミリボルトレベルの測定は比較的簡単であり、私が使い慣れているすべてのバッテリーの化学的性質は、「フル」と「効果的に空」の間で少なくとも数百ミリボルトの電圧変化があります。

ほとんどのバッテリー放電曲線は、少なくともほとんどのデバイスが使用する範囲で線形です。このため、最後の電圧ピーク（完全充電に対応）を記憶し、シャットオフ時の電圧レベルを把握し、それらの間を補間することにより、残りの充電の大まかな見積もりを取得できます。より正確にするには、使用しているバッテリーケミストリーの典型的な放電曲線でデバイスをプログラムするか、「コンディショニング」充放電サイクル中にデバイスに測定させることができます。

「充電アイコン」は、バッテリーの充電状態（SOC）を表します。これは通常、パーセンテージの数値です。

さまざまなバッテリー技術がさまざまな方法で管理されています...

放電曲線が傾斜しているものもあります。特定の温度での特定の電圧が特定のSOCを表していることがわかります。

他のものはあまり役に立たず（鉛/酸など）、非常に平坦な放電曲線を持ち、満了点までXボルトを供給し、その後はほぼ0ボルトを供給します。これらには、一定レベルの入出力カウントと、0％/ 100％レベルでの再キャリブレーションが必要です。

ほとんどの消費者向けデバイスはかなり粗雑なSOCを提供しますが、それはまた、その寿命にわたるバッテリーの状態を表す健康状態にも依存しています。

クーロンカウンターの例は次のとおりです。http： //cds.linear.com/docs/en/datasheet/4150fc.pdf これは、特定のバッテリーのリアルタイムで使用される充電をかなり正確に測定するために使用できます。この場合Liイオン1-2セルまたは3-6セルのNiCdまたはNiMHバッテリー。これは、非常に小さな（マイクロオームの）既知の抵抗器の電流を単純に測定し、それを使用して、消費されるmAHrsを導き出すことで実現します。