android电池充电时间计算

最近在做android手机电池管理相关的项目，其中有一个需求是计算手机充电时间的。翻阅了一些资料和一些相关的竞品，发现每个产品的在手机充电时长的计算上多不是很统一，后来翻阅了物理学的一些知识和文章，总算给出了一个相对比较准确的答案，现在把结论共享给大家。

首先先解释几个概念：

1.电流以及电流的单位

电流被定义为电离子的定向移动，我们称之为电流，其单位为毫安或者安培(MA/A), 1安培=1000毫安

2.充入电流

充入电流指，当前利用某种充电方式充入到手机每小时的横向电流。

 

3.AC充电与USB充电

我们称AC充电为直流充电，也就是通常插着充电器充电，USB充电就是将手机通过USB数据线接入PC端的充电方式。通常我们默认为USB的充入电流为AC的充入电流的二分之一，AC = USB * 2,一般情况下，PC端的USB充入电流为500MA/H，AC的充入电流为1A/H，但是由于硬件的制造商规格略有不同，数据上会存在差异。

4.电池容量

查看电池容量的方式很简单，数据就在电池的背面，一目了然。

 

ok，有了以上4个结论，我们可以大概计算出一块电池从没有电，到满电的充电时长了。

设，一块电池的容量为X毫安，充入电流为Y毫安/小时，那么就有结论 H = X/Y，举例：一块1500MA容量的电池，用USB充电需要1500/500 = 3小时，用充电器充电需要1500/1000 = 1.5小时。请注意，充电电流系数可能会有所差异，但是差异不会很大，那么也就是是说得出的充电时间也不会差得太多。

那么这个时候有个问题出现了，我们在开发的时候发现，android的API没有给开发人员提供获取电池容量的API，其实这个也不奇怪，因为，你很可能买了个HTC的手机之后又换上了一个山寨的1800MA大电池，也就是说硬件是不提供获取电池容量的芯片的，那么android的sdk也自然无法获得这个数值。那既然上面的公式是不是对开发来说就没有任何价值了呢？

其实，还是有价值的，我换了一个思路来计算，从产品和技术两个角度去解决这个问题。

首先你必须第一时间计算出充电时间后呈现给用户，因为这是用户所期待的核心价值，不可违背。我调查了一下市面上的电池容量，差不多一般都在1200-1800MA，1800MA的电池应该说是大屏幕用的电池了，所以我取了一个平均值1500MA，当用户首次使用电池管理软件的时候，我统一使用1500MA作为计算标准，计算出充电时间，由于电池容量很可能会不符合当前手机的电池容量，所以时间上会或多或少有所偏差，但是这个没关系，我首先解决的问题是解决用户的期待感！接着，充电开始了，我会记录充电1%电量所花去的时间，然后就可以计算出来充电100%所花去的时间，根据充入电流系数X，就可以大概的得到这块电池的容量了！之后保存这快电池容量的数值，当用户下次充电的时候就可以直接获取这个数值进行时间的计算了。

 

结论与公式：

1.锂电池充电时间计算公式：x(电池容量) y(充入电流系数) h(充电时间)

h = x/y

2.android开发中获取电池充电时间的基本思路：

a.获取充1%电量所花费的时间h(电量百分比这个可以通过api获得)，计算出冲100%所花费的时间H, H 约等于 h * 100

b.如果是USB充电，那么电池容量约等于 500 * H，如果是AC充电，那么电池容量约等于 1000 * H ，注意单位都为毫安，我们将这个结论定义为A

c.那么下次再充电的时候，我们可以通过b的结论应用公式1,就有结论：

ACTime(小时) = A/1000

USBTime(小时) = A/500

PS:1000和500单位都为毫安，这两个数值是物理学上给出的粗略系数，但是对于电池管理来说具备一定的参考价值，谢谢！

 

   锂电池的充电方式是限压恒流，都是由IC芯片控制的，典型的充电方式是：先检测待充电电池的电压，如果电压低于3V，要先进行预充电，充电电流为设定电流 的1/10，电压升到3V后，进入标准充电过程。标准充电过程为：以设定电流进行恒流充电，电池电压升到4.20V时，改为恒压充电，保持充电电压为 4.20V。此时，充电电流逐渐下降，当电流下降至设定充电电流的1/10时，充电结束。下图为典型的锂电池充电曲线。

      


      电脑的USB输出电压为5V，非常精准，绝对不会让充电IC不能工作，否则根本不能用USB口充电了，之所以大家觉得USB充不满，是因为USB输出电流 小，而充电的最后阶段，需要有涓流充电。涓流充电是用来弥补电池在充满电后由于自放电而造成的容量损失。电池在充满电后，由于自放电损失的容量大约是标称 容量的5%。理论上说涓流充电要在充电电流的1/500级别，USB电流只有500mA，涓流很小了，所以这个过程很慢很慢，你等不及拔下来，5%就没 了。不过锂电池的特性适合常用常充，也不怕浮充什么的，对寿命没有太大影响。最怕的是大电流充并超过4.2V的截止电压，还有怕过放。

      另外手机数码产品的锂电池都有保护板，有限制最低电压和限制充电电流的作用。

      经测试，笔记本电脑USB口对手机充电，与座充对裸手机电池充电相比，充电电压略高（5V:4.2V），充电电流略低（190mA:220mA），但换台 式机的USB口，充电电压仍为5V，充电电流涨为230mA。综合实验结果，两种充电方式并无明显不同，USB充电会漏电的说法不正确。

      但是，此种方式对手机USB充电的测试，是置于手机内部充电电路之前，并不是加载到手机里的电池触点上的数据，有理由认为经手机充电电路的处理，其充电参数与座充更加接近。这项实验择机再做。