Wie misst ein Smartphone die Akkuleistung?

Ein Smartphone (vorausgesetzt Android) zeigt normalerweise den Batterieprozentsatz von 0 bis 100% an. Ich gehe davon aus, dass dies die nutzbare Leistung der Batterie ist. Ich habe mehrere Fragen:

1) Wie genau misst es die verbleibende Leistung? Angenommen, ein Akku hat eine Nennspannung von 3,2 V, liefert er bei voller Ladung möglicherweise 3,3 V und die minimal erforderliche Spannung des Telefons beträgt möglicherweise 3 V. Beziehen sich die 0-100% auf 3V bis 3,3V? Wird diese Kalibrierung während der Herstellung nur einmal durchgeführt?

2) Wie wird die verbleibende Leistung% so genau gemessen? Werden die Messungen über einen Zeitraum gemittelt? Wenn ja, wie hoch ist die Abtastfrequenz und wie viele Messwerte werden gemittelt, um das Finale zu erhalten?

3) Wie wird die verbleibende Leistung in% gemessen, wenn das Telefon aufgeladen wird? Ich denke, die Ausgangsspannung kann beim Laden unterschiedlich sein.

4) Wie wird die Kalibrierung der Batterieleistung von der Umgebungstemperatur beeinflusst? Mir ist bewusst, dass Batterien heutzutage Temperatursensoren haben. Wird die Temperatur zur Berechnung der verbleibenden Batterieleistung oder der optimalen Laderate verwendet?

5) Angenommen, der Batterieverbrauch ist nicht linear wie die Batterieentladung ... (intensive Spiele usw.). Wie geht das Smartphone mit variablen Entladungsraten um? Es gibt Apps zum Neukalibrieren von Batterien. Wie arbeiten Sie?

6) Wie bestimmt das Betriebssystem den Akkuverbrauch jeder App? Basiert es nur auf CPU-Zyklen und Bildschirmzeit oder gibt es eine tatsächliche Messung der Verlustleistung?

Ich entschuldige mich, wenn dies zu viele Fragen sind. Ich glaube aber, dass sie alle verwandt sind.

Wie in den Kommentaren erwähnt, wird die Kraftstoffanzeige verwendet. Es gibt verschiedene Algorithmen für die Li-Ionen-Chemie, von denen das Messgerät möglicherweise einen oder mehrere verwendet.

Das grundlegendste ist der Columb-Zähler. Die Kraftstoffanzeige verfügt über einen Stromshunt mit einem Verstärker und misst den verbrauchten Strom, summiert ihn über die Zeit und vergleicht ihn mit der programmierten Batteriekapazität.

Eine Ergänzung zum Columb-Zähler ist die Impedanzverfolgung, bei der die Kraftstoffanzeige versucht, die Impedanz der Batterie zu messen. Eine Lithium-Ionen-Zelle hat für jeden Ladezustand eine spezifische Impedanz, sodass eine Schätzung der verbleibenden Ladungsmenge vorgenommen werden kann.

Die Kraftstoffanzeige verfügt normalerweise über einen eigenen Temperatursensor, um verschiedene temperaturbedingte Effekte auszugleichen.

Es meldet seinen Status über I2C (in einigen Fällen SMbus) an den Hauptprozessor.