STM32L476应用开发之六：电池SOC检测

便携式设备由于使用需求而配备了锂电池，但使用过程中需要掌握电源的状态才能保证设备正常运行。而且在电池充放电的过程中，监控电池的充放电状态也是保证设备安全的需要。

1、硬件设计

电池SOC检测是一个难题，有很多的模型和检测电路。但对于我们这样一台很小的便携式一起来说，使用各类检测模型和电路无论成本还是周期都不允许，所以只能想别的办法。

我们使用一个采样电路采集电压信号，形成以个0-2.5V的差分信号，如下图所示：

再将差分信号引入到具有差分信号输入功能的ADC控制器，就可以采集电池的电压了。模拟量采集在前面已经试验过了：

在STM32L476RG开发板中，有SPI3口已经引到端子可以使用。各引脚分别为：

CN7-1         PC10            SPI3-SCK

CN7-2         PC11            SPI3-MISO

CN7-3         PC12            SPI3-MOSI

在开发板上的位置如下红框标识：

关于硬件配置这里就不再叙述了。

2、软件设计

前面说过了我们使用采集电池电压的方式来估算电池的SOC，那么首先我们来看一看电池SOC与电压的关系。一般的锂电池电压与SOC的关系可表示如下图：

根据上图我们可以知道在10%到100%的范围内电压的变化是比较平缓的，但在10%以下就会计数下降。在我们估算SOC是其实在小于10%的时候就应该认为电池已经不具备工作条件。

首先定义一个数组用于存储电池电压值，然后再检测到电压值后与存储的数据对比。获得相应的区间计算SOC值。

float voltages[2][13];

 /*查找目标位置*/
 static uint16_t FindTargetLocation(float voltage)
 {
   uint16_t position=;
   while(voltages [][position]< voltage)
   {
     if(position<)
     {
       position++;
     }
     else
     {
       position++;
       break;
     }
   }
   return position;
 }

 static float LookupCalcSoc(float voltage)
 {
   float temp;
   uint16_t index=;
   index=FindTargetLocation(voltage);

   if(index<=)
   {
     temp= voltages [][];
   }
   else if(index>=)
   {
     temp= voltages [][];
   }
   else
   {
     float lowV= voltages [][index-];
     float lowS= voltages [][index-];
     float highS= voltages [][index];

     temp=((resistance-lowS)*0.5)/(highS-lowS)+lowV;
   }

   return temp;
 }

以上是我们对电池SOC的估算方式，当然不同的厂家电池也许充放电曲线会有些差异，但方法应该都是一致的。

3、测试结果

我们看一看在屏上显示出来的效果，有图标动态显示，也有数字指示，如下图所示：

在这一次我们采用了简单的做法，这种做法叫做电压估算法。