Algoritmo para saber el nivel de la batería NiMH

Fondo

Tengo un dispositivo con una batería de NiMH. Este es un dispositivo portátil, por lo que necesito saber cuánta batería me queda en todo momento.

Para lograr esto, quiero mapear el voltaje de la batería a un porcentaje entre 0% y 100%.

Características

La batería con la que estoy tratando me da la siguiente información (impresa en el dispositivo):

Batería NiMH 7,2 V, 400 mAh

Información manual:

Voltaje de la batería V: 6 ~ 10

Capacidad nominal (mAh): >=400

Potencia (Wh): 2,4-4

Temperatura de carga (Celcius): 0 - 45

Investigación

He leído algunos artículos que indican que esto es posible, pero lamentablemente no he encontrado la fórmula matemática que usaron (página 6 de 14):

http://data.energizer.com/pdfs/nickelmetalhydride_appman.pdf

Problema

¿Cuál es el algoritmo que, dado el voltaje actual de la batería, puede decirme cuánto % me queda?

Votar a favor incluso si la respuesta a su pregunta literal probablemente sea un simple "No". Pero el "No" se puede explicar con más detalle, lo que sería educativo.
He actualizado la pregunta con un enlace a un artículo que encontré. Creo que esto es posible, simplemente no sé la fórmula.
Por el contrario, su documento literalmente tiene esta oración en la página 9: La llanura de la meseta de voltaje bajo índices de descarga normales, y debido a la dependencia de los ciclos y parámetros de tiempo, la detección de voltaje no se puede usar para determinar con precisión el estado de carga .
Esto me confunde. ¿Cómo es que hicieron un gráfico entonces? ¿Y cómo logran muchas personas hacer una gráfica similar pero con horas en lugar de %? ¿Significa que cualquier aplicación que muestre la duración de la batería de las baterías NiMH me está mintiendo ?
Tal vez el gráfico no signifique lo que crees que significa, ¿qué figura estás mirando? Creo que se basa en conocer el historial de carga y descarga de la batería , posiblemente también la temperatura.
@Flame_Phoenix basado en voltaje y estado de carga actual analizado cloudfront.escholarship.org/dist/prd/content/qt1bj8j8tt/…
Estimación de SOC basada en OCV para NiMH - docdro.id/xcdAr9a
@pipe página 6 de 14. ¡Gracias por los trabajos académicos, muchachos!
OP, eche un vistazo a los contadores de culombios. No tengo tiempo para una respuesta completa ahora, pero es un buen punto de partida.
La medición precisa del SOC se realiza mediante chips llamados "medidores de batería". Básicamente son medidores de electricidad que cuentan la carga dentro y fuera de la batería. Casi todos los fabricantes de circuitos integrados los fabrican.

Respuestas (1)

Respuesta

Analizando la curva de tasa de descarga de la batería tenemos:

velocidad de descarga

PD: En realidad, no tenemos un gráfico de descarga para nuestras baterías específicas, así que esto es lo más parecido que pude encontrar. Sirve para darte una idea.

Pudimos identificar 3 etapas:

  1. del 100% al 80%
  2. del 80% al 20%
  3. 20% hacia abajo

Con esto en mente, creamos 3 fórmulas matemáticas, una para cada etapa. Tenga en cuenta que estas fórmulas son aproximaciones matemáticas y no son tan precisas como las que nos darían los documentos, pero dado el tiempo que tenemos, las usamos por ahora.

v > 8400 x = 100

v > 7320 x = 90+(10*(v-7320)/(8400-7320))

v > 6900 x = 15+(75*(v-6900)/(7320-6900))

v > 6000 x = 15*(v-6000)/(6900-6000)

v < 6000 x = 0

donde vesta el voltaje.

Todavía tenemos que ajustarlos un poco, pero por ahora esto es lo que tenemos.

Usé algunas pilas Rayovac AAA Ni-MH que eran en su mayoría nuevas en una pequeña linterna. La linterna incandescente pasó de un brillo normal a un brillo rojo tenue en menos de 10 segundos cuando una de las dos pilas AAA murió. Así de rápido puede ser el final de la caída de carga. A medida que las células envejecían, esta disminución repentina no se producía tanto. Entonces, ese gráfico solo puede ser preciso para una marca determinada en un punto determinado durante su ciclo de vida, y solo si no se ha abusado de la celda.
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