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];
1 /*查找目标位置*/ 2 static uint16_t FindTargetLocation(float voltage) 3 { 4 uint16_t position=0; 5 while(voltages [1][position]< voltage) 6 { 7 if(position<12) 8 { 9 position++; 10 } 11 else 12 { 13 position++; 14 break; 15 } 16 } 17 return position; 18 } 19 20 static float LookupCalcSoc(float voltage) 21 { 22 float temp; 23 uint16_t index=14; 24 index=FindTargetLocation(voltage); 25 26 if(index<=0) 27 { 28 temp= voltages [0][0]; 29 } 30 else if(index>=13) 31 { 32 temp= voltages [0][12]; 33 } 34 else 35 { 36 float lowV= voltages [0][index-1]; 37 float lowS= voltages [1][index-1]; 38 float highS= voltages [1][index]; 39 40 temp=((resistance-lowS)*0.5)/(highS-lowS)+lowV; 41 } 42 43 return temp; 44 }
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。