MTKFuelGauge算法分析.doc

SW FG 算法分析 目录 Battery架构简析 MTK 电量算法简析 72/82平台SW FG算法分析 误差和消除误差 Battery架构简析 MTK平台Battery软件架构基本如下图所示。 具体过程： 硬件ADC读取Battery的各路信息：包括温度，电压等。 MTK开发的电量算法分析得到的数据。 Kernel层将电量信息通过写文件节点的方式更新，并通过UEVENT通知上层。 上层Service开启UEVENT LISTENER，监听到UEVENT后，读取battery相关文件节点，获取电量信息。 Service更新数据后，通过Broadcast通知所有开启了相关listener的activities。 根据不同的电量读取和计算的策略，第一步的读取和第二步的算法部分会有比较大的差异，而后面的数据更新和事件通知部分一致性较高。 本篇重点分析72/82平台SW FG算法实现，对比SW_FG 和HW_FG在硬件及软件上的部分差异，分析电量误差形成的一些原因和MTK已经采取的消除误差的措施。对于Battery数据更新和充电流程则粗略分析。 充电状态机，battery充电的逻辑，就依赖于这张图，如果是用的external charger ic，则应当参考该IC的充电逻辑。 linear charging下 cc转 cv，是通过ADC读取电压后，软件切换。而使用charger ic 则很可能是硬件直接切换。 这部分的相关代码路径在： alps/mediatek/kernel/drivers/power/linear_charging.c alps/mediatek/kernel/drivers/power/switching_charging.c kernel层battery驱动工作的流程，Bat_thread是工作的重点，通过单独的线程依赖10s定时器，更新battery相关信息。电量算法分析后得到的数据也不会直接update，Information Processing还会针对一些特殊情况对显示电量做调整，比如0%tracking100%tracking。 除了10s一次的定时器更新，插拔充电器会触发中断，中断处理时同样会更新battery数据。 所有和 电池 充电相关的数据都存储在power_supply类型的结构体中，这是linux标准的电源子系统体系。 MTK电量算法简析 为了得到较为精确的电量数据，需要改善测量方式和计算方法，并针对已知误差采取优化手段。一下介绍MTK平台下采用的一些电量算法。 AUX ADC算法： 事实上，所有算法都要依赖ADC读取电量信息，这边的AUX ADC算法指只依赖ADC读值，然后查表读取电量的算法。 这种算法只重构了ZCV table，误差会很大。 库仑积分法： 通过开路电压查表得到初始电量D0，后续电量通过电流积分累积，通用性强，依赖初始电量的精确度。 混合型算法: SW FG算法和HW FG算法。事实上MTK平台项目通常采用的是混合型算法。 SW FG的参考电路： HW FG的参考电路： 相同点: NTC电阻用于测量温度，ADC测量各路信号。 不同点: HW FG有单独的ADC和20毫欧的电阻作电流的侦测。 HW FG 和SW FG最大差异就是电流的获取方式。 混合算法的流程，HW FG通过FG ADC读取FG电阻两端电压获得电流， 而SW FG则结合库伦算法通过SW方式算得。这部分会详细介绍。 72/82平台SW FG算法分析 主要分析上图黄色部分 大部分项目都采用混合算法，下面从算法初始化开始介绍下SW FG的算法实现。 battery_meter.c 这个C文件 主要负责电池电量算法的实现 向上主要承接battery_common.c 向下调用battery_meter_hal.c中的接口，以读取电池的各路信号。 =battery_meter_initial 首先看下调用这个func的timing。 显然 在开机初始化阶段，就会进入该函数，且只会运行一次。 针对AUXADC SW_FG HW_FG三种不同的电池算法方案，分别初始化，因为82平台采用的SW_FG， 所以接下去先主要分析SW_FG的流程。 SW_FG的准备工作 分为两步: table_init oam_init 先看table_init 首先要获取当前的温度信息 = force_get_tbat ADC读值 这边就是MTK为了结合实际温度 获取较为精确的电池信息 而采取的线性平均值法。原理是利用预先测得的分布在-10 0 25 50 摄氏度下的ZCV表，结合真实温度，动态重构一张当前温度下的ZCV表格。 TEMPERATURE对应预留的空ZCV表格，如下 构造新表的函数如下 采用线性平均法