El término para lo que estás tratando de averiguar es "estado de carga". enlace
El problema con mirar el voltaje del circuito abierto es que varía con respecto a la temperatura. Por lo tanto, necesitaría diferentes curvas de cal si su aplicación tiene un amplio rango de temperaturas, y necesitaría realizar una medición de temperatura.
También puede ser engañoso porque a veces rebota después de un corto período de tiempo después de que se haya cargado la batería. (Dependiendo de la química, temperatura, etc). Por lo tanto, descargar la batería y luego revisar para ver el voltaje del OC puede darle un voltaje más bajo que si regresara 10 minutos más tarde y vuelva a verificar.
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En realidad, la medición de cuánta corriente ha salido de la batería es un enfoque más preciso. Se llama coulomb counting. Después de releer su OP, parece que es algo que tenía en mente pulsando la corriente y contando los pulsos. El problema es que las caídas de voltaje de la celda (que serán considerablemente en una celda alcalina) su corriente caerá a través de su carga si tiene una carga fija. Entonces, más o menos, debe medir la corriente promedio a través de su resistencia sensorial para cada pulso, y luego sumar todas esas corrientes juntas. O eso o armar una carga de corriente constante. Pero aún deberá tener en cuenta que la capacidad nominal en aH variará la temperatura de W.R.T.