一、概述
Android4.4的電池管理功能用於管理電池的充、放電功能。整個電池管理的部分包括Linux電池驅動、Android電池服務、電池屬性和參數、電池曲線優化四個部分。
Linux電池驅動用於和PMIC交互、負責監聽電池產生的相關事件，例如低電報警、電量發生變化、高溫報警、USB插拔等等。
Android電池服務，用來監聽內核上報的電池事件，並將最新的電池數據上報給系統，系統收到新數據後會去更新電池顯示狀態、剩餘電量等信息。如果收到過溫報警和低電報警，系統會自動觸發關機流程，保護電池和機器不受到危害。
研究電池屬性和參數對提高電池子系統的性能也是很重要的，電池的性能越好，上報的數據越準確，因此研發人員也需對此有深入的瞭解。電池曲線優化是很重要的，電池曲線優化得越好，顯示的電量比越準確，放電曲線的線性度也越好，因此對放電曲線的優化是重中之重。
二、Android電池服務
1. Android電池服務的啓動和運行流程
2. Android電池服務的源碼結構
Framework\base\services\java\com\android\server
├── SystemServer.java
創建BatteryServices、PowerManagerService、ActivityManagerService
├── BatterySevices.java
監聽底層上報的battery事件，廣播電池發生改變的消息
Framework\base\services\java\com\android\server\am
├── ActivityManagerService.java
創建BatteryStatsService
├── BatteryStatsService.java
統計和記錄電池參數的信息
Framework\base\services\java\com\android\server\power
├── PowerManagerService.java
監聽電池發生變化的廣播消息，並調節系統的電源狀態，例如亮屏
Framework\base\core\java\com\internal\os\
├── BatteryStatsImpl.java
統計和記錄電池參數的信息，並通知其他模塊
System\core\healthd
├── healthd.cpp
創建uevent socket，監聽內核上報的內核事件
├── BatteryMonitor.cpp
初始化本地電池數據結構，將power_supply路徑下屬性節點路徑填充進去，
├── BatteryMonitor.h
├── BatteryPropertiesRegistrar.cpp
創建電池屬性監聽器，並將其註冊到Android的系統服務中
├── BatteryPropertiesRegistrar.h
3. 電池系統從底層向Framework層上報數據的流程
三、電池屬性和參數
1. 鋰電池的六個主要參數
A. 電池容量
電池的容量由電池內活性物質的數量決定，通常用mAh或Ah表示。例如1000mAh就是能以1A的電流放電1h，換
算爲所含電荷量大約爲3600C。
B. 標稱電壓
電池正負極之間的電勢差稱爲標稱電壓。標稱電壓由極板材料的電極電位和內部電解液的濃度決定。鋰電池放
電圖是呈拋物線的，4.3V降到3.7V和3.7V降到3.0V都是變化很快的。唯有3.7V左右的放電時間最長，幾乎佔到
了3/4的時間，因此鋰電池的標稱電壓是指維持放電時間最長的那段電壓。鋰電池的標稱電壓有3.7V和3.8V，如
果爲3.7V，則充電終止電壓爲4.2V，如果爲3.8V，則充電終止電壓爲4.35V。
C. 充電終止電壓
可充電電池充足電時，極板上的活性物質已達到飽和狀態，再繼續充電，電池的電壓也不會上升，此時的電壓
稱爲充電終止電壓。鋰離子電池的充電終止電壓爲4.2V或者4.35V。
D. 放電終止電壓
放電電壓是指電池放電時允許的最低電壓。放電終止電壓和放電率有關，鋰離子電池的放電終止電壓爲2.7V。
E. 電池內阻
電池的內阻由極板的電阻和離子流的阻抗決定。在充放電過程中，極板的電阻是不變的，但是離子流的阻抗將
隨電解液的濃度和帶電離子的增減而變化。當鋰電池的OCV電壓降低時，阻抗會增大，因此在低電充電時，要
先進行預充電，防止大電流引起電池發熱量過大。
F. 自放電率
是指在一段時間內，電池在沒有使用的情況下，自動損失的電量佔總容量的百分比。常溫下，鋰電池自放電率
在5%~8%。
2. 鋰電池的工作原理
鋰離子電池的正極材料通常有鋰的活性化合物組成，負極則是特殊分子結構的碳。常見的正極材料主要成分
爲 LiCoO2 ，充電時，加在電池兩極的電勢迫使正極的化合物釋出鋰離子，嵌入負極分子排列呈片層結構的碳
中。放電時，鋰離子則從片層結構的碳中析出，重新和正極的化合物結合。鋰離子的移動產生了電流。
3. 鋰電池的充電方式
鋰電池的充電主要分三步完成：預充電、橫流充電、恆壓充電。
第一步：當電壓小於3V時，要先進行預充電，預充電的電流一般爲充電電流的10%，預充電結束條件爲Vbat電
壓達到3V；
第二步：當電壓大於3V並小於4.2V時，進行恆流充電，恆流充電的電流一般爲0.2C~1C；
第三步：當Vbat電壓達到4.2V時，進行恆壓充電，此時充電電流會逐漸減小，當恆壓充電電流減小爲橫流充電
電流的15%或20%時，充電結束，如果使用了庫侖計，充電結束的條件要加上庫倫計的電量是否達到
100%；
4. 鋰電池的放電方式
鋰電池的方式需要注意以下幾點：
A. 放電電流不能過大，過大的電流導致電池內部發熱，有可能會造成永久性的損壞；
B. 絕不能過放電，鋰電池最怕過放電，一旦OCV電壓低於2.7V，將可能導致電池報廢；
C. 電池放電電流越大，放電容量越小，電壓下降更快，因此電池在大負荷工作後，減小負荷會出現電壓回升現
象，就是所謂的“回電”現象；
四、電池曲線
電池曲線包括充電曲線和放電曲線，用戶一般更關注放電曲線的線性度。
1. PMU計算剩餘電量的方式
PMU計算電池剩餘電量的方式有兩種：一種是通過OCV電壓計算得到，另一種是通過電量計計算得到。當使用
電量計計算剩餘電量時，需要和OCV一起校正剩餘容量。開始從100%放電時，PMU寄存器計算得到的剩餘電
量以電量計的計算結果爲準，當電量降低到95%時，PMU會參考OCV，然後校正電量計算出來的剩餘電量。當
剩餘電量降低到95%以下時，剩餘電量又以電量計爲準。當電量降低到7%時，PMU又會去參考OCV，校正電量
計的剩餘電量。當電量降低到7%以下時，剩餘電量以電量計爲準。
2. 影響電池曲線精準度的因素
影響因素主要包括電池的內阻（RDC）、電池容量、新電池的激活狀態以及測量電池曲線的方法。
A. 電池內阻
理論上電池內阻越小，測出來的曲線越精準。當電池在使用時，電池內阻也是隨之變化的，因此電池內阻的
變化幅度會影響電池曲線的精準度；
B. 電池容量
電池在出廠時，廠家會給出電池的標稱容量，有些時候電池的標稱容量和實際容量不一致，甚至相差很大，
這樣一來電池放電曲線的線性度也會受到影響。因此，最好使用測量工具測到的電池實際容量。
C. 新電池的激活狀態
電池在剛出廠時，沒有被完全激活，此時電池表現出來的OCV和實際電量的對應關係會不穩定、不準確，因
此新電池在測電池曲線之前，需要進行多次的完全充放電。
D. 測量電池曲線的方法
如果測量電池曲線的方法不正確，也會導致測得的電池曲線線性度不好。例如，測試板和電池之間的連接線
太長、太細，這樣會使電池的RDC偏大，測出來的曲線就不準確。因此，在測量的時候，要儘可能的避免增
加電池的RDC。
此外，測量次數也要儘可能的多一些，因爲有時候一些環境因素也會影響測量結果。
