单片机如何监控电池的实时电量

从锂电池组PACK跟BMS结合起来的经验来说一下吧。

锂电池在各自的平台电压上是比较平稳的，特别是磷酸铁锂电池，它的工作电压范围是2.5V~3.65V，但是它的80%的电量都集中在了3.1V~3.3V之间。所以，锂电池，如果单片机采用的是监控电压的方式来显示它的实时电量的话，基本上算是个摆设了，只能做参考，意义不大。

那要如何来监控电池的实时电量呢？
单片机在锂电池软件保护板（也叫BMS）里面，我们叫电量计IC，它需要用库仑计 电压修正算法的方式来监控电池的实时电量，才会比较准确。也是比较准确而已，一般误差会在5%左右。为什么还有5%左右的误差呢？后面讲讲。先说这个库仑计 电压修正算法的方式是个怎么回事。

库仑计，就是电流乘以时间。
电池处于放电状态时，剩余电量（以下称SOC）=当前SOC-放电电流*放电时间；

电池处于充电状态时，SOC=当前SOC 充电电流*充电时间。

这种方式，可以说比电压监控的方式强百倍，因为这样的实时SOC才是更为准确的，不管电池是在充电还是在放电，SOC不会因为电压波动的问题，出现特别大的误差。

什么是单片机无法监控到的电流呢？
比如瞬间的脉冲电流，由于脉冲持续的时间特别短，单片机无法捕捉到；还有锂电池特别小电流充电放电时，单片机也无法捕捉到；还有锂电池组电芯的自耗电，BMS本身的自耗电等等，这些都是BMS单片机无法捕捉到的电流，无法捕捉，就无法计算了。

BMS内部也有SOC校准机制。
锂电池组使用，需要触发BMS中的SOC校准条件的时候，SOC就会再次进行校准。SOC自动校准条件一般是：锂电池组过充保护时，或者过放保护时。

锂电池组触发BMS过充保护时，SOC恢复默认电量为100%；

锂电池组触发BMS过放保护时，SOC恢复默认电量为0%。

如果锂电池组在终端的实际使用中，无法做到触发BMS的过充保护跟过放保护呢？SOC无法校准，那SOC的误差不是越来越大？
所以，BMS单片机需要加入电压修正算法的方式来辅助SOC的校准。

电压修正算法，就是根据锂电池组在实际充放电的过程中，采集电量与电压的对应点，经过算法的方式保存起来，当BMS软件识别发现当前SOC数值与电压对应偏差很大时，BMS软件会根据算法再次对SOC进行校准。这样就实现了就算终端用户无法经过过充过放保护来校准SOC，BMS也可以通过电压修正的方式来调整SOC的显示。

当然，电压修正算法的方案特别多，不同的BMS厂家，算法也各有不同，上面讲的是大致的算法方式，给各位做参考。

通过这种库仑计 电压修正算法的方式，还是比较准确的。会让实时电量SOC控制在5%左右的误差。

以上，就是单片机用锂电池供电，较为准确的监控实时电池电量的方式了。