华为充电管理之电池核心

battery_core.c 是华为电源管理框架的电池核心驱动，负责：

电池状态监控与数据采集
Power Supply 框架接口实现
电池健康度管理
UI 电量显示控制

一、核心数据结构

/*
 * 电量等级描述结构
 * 用于根据 UI 电量(capacity) 映射成离散的电量等级 level
 * 常用于策略判断（如不同 SOC 档位采取不同策略）
 */
struct bat_core_capacity_level {
	int min_cap;   /* 该等级适用的最小电量百分比（包含） */
	int max_cap;   /* 该等级适用的最大电量百分比（包含） */
	int level;     /* 电量等级值（由 DTS/策略定义的抽象等级） */
};


/*
 * battery_core 监控周期参数
 * 根据当前电量区间，动态调整 battery_core monitor work 的刷新周期
 */
struct bat_core_monitor_para {
	int min_cap;   /* 该参数生效的最小电量百分比 */
	int max_cap;   /* 该参数生效的最大电量百分比 */
	int interval;  /* 对应的 monitor work 调度周期（单位：ms） */
};


/*
 * battery_core 配置结构
 * 主要来自 device tree（DTS），用于描述电池/库仑计/温度相关参数
 */
struct bat_core_config {
	int voltage_now_scale;   /* 电池瞬时电压缩放系数（用于 raw 数据转 mV） */
	int voltage_max_scale;   /* 最大充电电压缩放系数（用于 vterm 计算） */
	int charge_fcc_scale;    /* FCC（满充容量）缩放系数 */
	int charge_rm_scale;     /* RM（剩余容量）缩放系数 */

	int coul_type;           /* 库仑计类型：主库仑计 / 辅助库仑计（COUL_TYPE_xxx） */
	int temp_type;           /* 温度来源类型（直读库仑计 / 混合温度源等） */

	int work_para_cols;      /* 实际生效的监控参数行数（work_para 数组有效项数） */
	int ntc_compensation_is; /* 是否启用 NTC 温度补偿（0：关闭，1：开启） */

	/* 根据电量区间配置的 monitor work 周期参数表 */
	struct bat_core_monitor_para work_para[BAT_CORE_WORK_PARA_ROW];

	/* NTC 温度补偿参数表（按电流/温区分档） */
	struct compensation_para temp_comp_para[BAT_CORE_NTC_PARA_LEVEL];
};

/*
 * battery_core 运行时数据缓存
 * 由 monitor work 周期性刷新，并通过 power_supply / ops 对外提供
 */
struct bat_core_data {
	int exist;             /* 电池是否在位（1：存在，0：不存在） */
	int charge_status;     /* 当前充电状态（POWER_SUPPLY_STATUS_xxx） */
	int health;            /* 电池健康状态（POWER_SUPPLY_HEALTH_xxx） */

	int ui_capacity;       /* UI 显示的电量百分比（0~100） */
	int capacity_level;    /* 当前电量等级（由 capacity_level 表映射） */

	int temp_now;          /* 当前电池温度（单位：0.1°C 或 m°C，视实现而定） */
	int cycle_count;       /* 电池循环次数 */
	int fcc;               /* 电池满充容量 FCC（已按 scale 处理） */

	int voltage_max_now;   /* 当前允许的最大充电电压（动态可调） */
	int capacity_rm;       /* 剩余容量 RM（已按 scale 处理） */
};

/*
 * battery_core 设备实例
 * 作为整个 battery_core 驱动的核心上下文
 */
struct bat_core_device {
	struct device *dev;                 /* 对应的 platform device */

	struct power_supply *main_psy;      /* 主电池 power_supply 设备（battery_gauge） */
	struct power_supply *aux_psy;       /* 辅助电池 power_supply 设备（battery_gauge_aux） */

	int work_interval;                  /* 当前 monitor work 的调度周期（ms） */
	struct delayed_work monitor_work;   /* 周期性刷新电池数据的 work */

	struct wakeup_source *wakelock;     /* 防止 monitor 执行过程中系统休眠的 wakelock */

	struct mutex data_lock;             /* 保护 bat_core_data 的互斥锁 */

	struct notifier_block event_nb;     /* 充电/电源事件通知回调 */

	struct bat_core_config config;      /* DTS 解析得到的配置参数 */
	struct bat_core_data data;          /* 当前电池状态的数据缓存 */
};

驱动核心对象是 struct bat_core_device *di（全局 g_bat_core_dev 也会保存一份）。

二、关键功能模块

2.1 Power supply属性接口

static enum power_supply_property bat_core_props[] = {
    POWER_SUPPLY_PROP_PRESENT,      // 电池存在
    POWER_SUPPLY_PROP_ONLINE,       // 在线状态
    POWER_SUPPLY_PROP_TEMP,         // 温度
    POWER_SUPPLY_PROP_CYCLE_COUNT,  // 循环次数
    POWER_SUPPLY_PROP_VOLTAGE_NOW,  // 电压
    POWER_SUPPLY_PROP_CURRENT_NOW,  // 电流
    POWER_SUPPLY_PROP_CAPACITY,     // 电量
    POWER_SUPPLY_PROP_CHARGE_FULL,  // 满充容量
};

属性获取函数： bat_core_get_prop(): 根据 coul_type (主/辅电池) 从库仑计读取数据支持双电池系统 (COUL_TYPE_MAIN / COUL_TYPE_AUX)

2.2电池状态管理

核心 getter 函数：

函数	功能	数据来源
bat_core_get_status()	充电状态	di->data.charge_status
bat_core_get_health()	健康状态	di->data.health
bat_core_get_temp()	电池温度	bat_core_temp()
bat_core_get_voltage_now()	实时电压	coul_interface
bat_core_get_ui_capacity()	UI 电量	bat_ui_capacity()

电量等级映射

// UI 电量 → 电量等级转换
0-5%    → CRITICAL (危险)
5-15%   → LOW (低)
15-95%  → NORMAL (正常)
95-100% → HIGH (高)
100%    → FULL (满)

2.3定期监控机制


  static void bat_core_work(struct work_struct *work)
  {
      // 获取唤醒锁，防止系统休眠
      __pm_wakeup_event(di->wakelock, jiffies_to_msecs(HZ));

      // 核心数据更新
      bat_core_update_data(di);

      // 动态调整监控间隔
      bat_core_update_work_interval(di);

      // 重新调度下一次执行
      queue_delayed_work(system_freezable_power_efficient_wq, &di->monitor_work,
          msecs_to_jiffies(di->work_interval));
  }

动态监控策略： bat_core_update_work_interval(di) 让监控刷新频率随电量变化：

如果 health unknown：直接用 BAT_CORE_WORK_INTERVAL_ABNORMAL
如果 DTS 没配 work_interval_para：用默认 BAT_CORE_WORK_INTERVAL_NORMAL
否则读取 work_interval_para（min_cap、max_cap、interval），匹配当前 ui_capacity，选择对应 interval

// DTS 配置示例
work_interval_para = <
    0  20  5000    // 0-20%: 5秒
    20 80  10000   // 20-80%: 10秒
    80 100 5000    // 80-100%: 5秒
>;

这个动态监控测率

根据电量区间动态调整监控频率
低电量时缩短间隔 (快速响应)
正常电量可延长间隔 (省电)

低电/异常状态更频繁刷新，高电/稳定状态降低刷新频率省电。

2.4 温度补偿算法

2.4.1 温度读取入口

bat_core_temp(di) 是统一入口：

static int bat_core_temp(struct bat_core_device *di)
{
    if (temp_type == BAT_CORE_TEMP_TYPE_MIXED) {
        // 混合温度 (多温度源融合)
        bat_temp_get_temperature(BAT_TEMP_MIXED, &raw_temp);
    } else {
        // 库仑计温度 + NTC 补偿
        raw_temp = coul_interface_get_battery_temperature();
        raw_temp = bat_core_ntc_compensation_temp(di, raw_temp, bat_curr);
    }
}

如果 temp_type == BAT_CORE_TEMP_TYPE_MIXED，用 bat_temp_get_temperature(BAT_TEMP_MIXED, &raw_temp)（可能是多源融合后的温度）
否则：
- raw_temp = coul_interface_get_battery_temperature(...)
- bat_curr = coul_interface_get_battery_current(...)
- 再走 bat_core_ntc_compensation_temp() 做 NTC 补偿

2.4.2 NTC 补偿参数来自 DTS

bat_core_parse_temp_para() 从 device tree 读取：

temp_type
ntc_compensation_is（是否启用补偿）
ntc_temp_compensation_para（补偿表：参考电流 refer + 补偿值 comp_value 等）

补偿逻辑里会根据当前电流（abs(cur_temp)）查表/计算，最终输出补偿后的温度，并打印：

temp_compensation=... temp_no_comp=... ichg=...

防止大电流充电时温升影响温度读数
补偿参数通过 DTS 配置

2.5 健康度的判定

static void bat_core_update_health(struct bat_core_device *di)
{
    if (!di->data.exist) {
        health = POWER_SUPPLY_HEALTH_UNKNOWN;
    } else if (temp_now == BAT_CORE_TEMP_UNKNOWN) {
        health = POWER_SUPPLY_HEALTH_UNKNOWN;
    } else if (bat_fault_is_cutoff_vol()) {
        health = POWER_SUPPLY_HEALTH_UNDERVOLTAGE;  // 欠压
        bat_fault_send_under_voltage_event();
    } else if (temp_now < BAT_CORE_COLD_TEMP) {
        health = POWER_SUPPLY_HEALTH_COLD;          // 低温
    } else if (temp_now > BAT_CORE_OVERHEAT_TEMP) {
        health = POWER_SUPPLY_HEALTH_OVERHEAT;      // 过热
    } else {
        health = POWER_SUPPLY_HEALTH_GOOD;          // 正常
    }
}

bat_core_update_health(di) 负责把 di->data.health 更新为标准 power_supply health：判定顺序大致是：

电池不在位：HEALTH_UNKNOWN
温度未知：HEALTH_UNKNOWN
如果 bat_fault_is_cutoff_vol()：HEALTH_UNDERVOLTAGE，并触发 bat_fault_send_under_voltage_event()
温度过低 < BAT_CORE_COLD_TEMP：HEALTH_COLD
温度过高 > BAT_CORE_OVERHEAT_TEMP：HEALTH_OVERHEAT
否则：HEALTH_GOOD

并且只在变化时打印 “health change from x to y”。

2.6 充电状态更新

static void bat_core_update_charge_status(struct bat_core_device *di, int status)
{
    // 特殊处理：充电中 + 电量满 → 充满状态
    if ((status == POWER_SUPPLY_STATUS_CHARGING) &&
        (di->data.ui_capacity == BAT_CORE_CAPACITY_FULL)) {
        cur_status = POWER_SUPPLY_STATUS_FULL;
    }
    
    // 状态变化时同步通知 Android 层
    if (di->data.charge_status != cur_status) {
        di->data.charge_status = cur_status;
        power_supply_sync_changed("Battery");  // 大写 B
        power_supply_sync_changed("battery");  // 小写 b
    }
}

2.7 事件驱动的状态更新

驱动会注册一个事件通知： power_event_bnc_register(POWER_BNT_CHARGING, &di->event_nb); 回调是 bat_core_event_notifier_call()，把事件映射为充电状态：

POWER_NE_CHARGING_START → POWER_SUPPLY_STATUS_CHARGING
POWER_NE_CHARGING_STOP → DISCHARGING
POWER_NE_CHARGING_SUSPEND → NOT_CHARGING

static int bat_core_event_notifier_call(struct notifier_block *nb,
    unsigned long event, void *data)
{
    switch (event) {
    case POWER_NE_CHARGING_START:
        status = POWER_SUPPLY_STATUS_CHARGING;      // 开始充电
        break;
    case POWER_NE_CHARGING_STOP:
        status = POWER_SUPPLY_STATUS_DISCHARGING;   // 停止充电
        break;
    case POWER_NE_CHARGING_SUSPEND:
        status = POWER_SUPPLY_STATUS_NOT_CHARGING;  // 充电暂停
        break;
    }
    bat_core_update_charge_status(di, status);
}

然后进 bat_core_update_charge_status(di, status)：

如果正在充电且 ui_capacity==100，强制变成 FULL
状态发生变化时会调用：
- power_supply_sync_changed("Battery");
- power_supply_sync_changed("battery");

这一步非常关键：它让系统/上层（包括 framework/界面）立刻感知状态变更，而不是等下一个 work 周期。

2.8 双库仑计支持

DTS 里会读 coul_type：

COUL_TYPE_MAIN
COUL_TYPE_AUX

或者两者都注册

bat_core_reg_guage_psy() 会按配置注册：

battery_gauge
battery_gauge_aux

并且 bat_core_get_prop() 会通过 psy == di->aux_psy 来区分 type（main/aux），对同一套属性返回不同来源的数据。

2.9 电池故障通知

驱动注册了 bat_fault_register_ops(&g_bat_core_fault_ops)，注册到故障管理模块

当 bat_core_fault_notify(event) 收到：POWER_NE_COUL_LOW_VOL 会 mod_delayed_work(..., 0) 立刻调度一次 monitor_work，把低压状态尽快刷新给系统。

	bat_fault_register_ops(&g_bat_core_fault_ops);

static const struct bat_fault_ops g_bat_core_fault_ops = {
	.notify = bat_core_fault_notify,
};

static void bat_core_fault_notify(unsigned int event)
{
	struct bat_core_device *di = g_bat_core_dev;

	if (!di)
		return;

	switch (event) {
    // 如果是POWER_NE_COUL_LOW_VOL，也就是低压状态立即刷新work
	case POWER_NE_COUL_LOW_VOL:
		mod_delayed_work(system_freezable_power_efficient_wq, &di->monitor_work,
			msecs_to_jiffies(0));
		break;
	default:
		break;
	}
	hwlog_info("fault event notify=%d\n", event);
}

其实就是通知链，当其他模块call chain时会调用到这里比如在bat_fault_cutoff_vol_event_handle中

static void bat_fault_cutoff_vol_event_handle(struct bat_fault_device *di)
{
    //...
	bat_fault_notify(POWER_NE_COUL_LOW_VOL);
}

三、DTS配置解析

bat_core_parse_dts() {
    // 1. 库仑计类型
    coul_type = COUL_TYPE_MAIN | COUL_TYPE_AUX | COUL_TYPE_BOTH
    
    // 2. 温度类型
    temp_type = BAT_CORE_TEMP_TYPE_RAW_COMP | BAT_CORE_TEMP_TYPE_MIXED
    
    // 3. NTC 温度补偿参数
    ntc_compensation_is = 1
    ntc_temp_compensation_para = <
        1000 -2   // 充电电流 1000mA, 补偿 -2°C
        2000 -5   // 充电电流 2000mA, 补偿 -5°C
    >
    
    // 4. 电压/容量缩放系数
    voltage_now_scale = 1000000  // μV
    voltage_max_scale = 1000000
    charge_fcc_scale = 1000      // μAh
}

四、初始化流程

bat_core_probe()
├── 1. 分配设备结构体
├── 2. 解析 DTS 配置
├── 3. 初始化数据 (默认值)
├── 4. 注册 Power Supply 操作集
├── 5. 注册充电事件通知
├── 6. 注册 battery_gauge PSY
├── 7. 创建唤醒锁
├── 8. 启动监控任务
└── 9. 注册故障回调

五、模块依赖

battery_core.c
├── coul_interface (库仑计接口)
├── bat_ui_capacity (UI 电量算法)
├── bat_model (电池模型)
├── bat_temp (温度管理)
├── bat_fault (故障检测)
└── power_supply (Linux 电源框架)

六、调试接口

查看日志关键字: battery_core
监控节点:
- /sys/class/power_supply/battery_gauge/
- /sys/class/power_supply/battery_gauge_aux/
关键函数打点:
- bat_core_update_charge_status()
- bat_core_update_health()
- bat_core_work()

七、流程图

高清大图：流程图高清

power_supply 子系统

charge_manager

battery_core

充电模式子模块

电池管理子模块

充电协议

算法库

电量计驱动 (coul)

充电 IC 驱动

硬件通道管理

华为充电管理之电池核心

一、核心数据结构

二、关键功能模块

2.1 Power supply属性接口

2.2电池状态管理

2.3定期监控机制

2.4 温度补偿算法

2.4.1 温度读取入口

2.4.2 NTC 补偿参数来自 DTS

2.5 健康度的判定

2.6 充电状态更新

2.7 事件驱动的状态更新

2.8 双库仑计支持

2.9 电池故障通知

三、DTS配置解析

四、初始化流程

五、模块依赖

六、调试接口

七、流程图

华为充电管理之电池核心 ​

一、核心数据结构 ​

二、关键功能模块 ​

2.1 Power supply属性接口 ​

2.2电池状态管理 ​

2.3定期监控机制 ​

2.4 温度补偿算法 ​

2.4.1 温度读取入口 ​

2.4.2 NTC 补偿参数来自 DTS ​

2.5 健康度的判定 ​

2.6 充电状态更新 ​

2.7 事件驱动的状态更新 ​

2.8 双库仑计支持 ​

2.9 电池故障通知 ​

三、DTS配置解析 ​

四、初始化流程 ​

五、模块依赖 ​

六、调试接口 ​

七、流程图 ​

华为充电管理之电池核心

一、核心数据结构

二、关键功能模块

2.1 Power supply属性接口

2.2电池状态管理

2.3定期监控机制

2.4 温度补偿算法

2.4.1 温度读取入口

2.4.2 NTC 补偿参数来自 DTS

2.5 健康度的判定

2.6 充电状态更新

2.7 事件驱动的状态更新

2.8 双库仑计支持

2.9 电池故障通知

三、DTS配置解析

四、初始化流程

五、模块依赖

六、调试接口

七、流程图