Как измерить процент заряда LiFePO4 Опции

[Romanello]

Собственно имеется аккумулятор однобаночный LiFePO4, хотелось бы понять как на нем мерять процент заряда: я так понимаю, что надо не по напряжению, т.к. разница между заряженным и разряженным аккумулятором составляет всего 0.8 Вольт, соответственно даже пульсации уже дают сильный разброс, поэтому очень не красиво получается, соответственно, хотелось бы понять, как это сделано в мобильниках и других устройствах на литиях, которые нормально отображают процент?

[rx3apf]

Более-менее точно - только кулонометрически. Т.е. измерять и зарядный, и разрядный ток, интегрировать...

[one_eight_seven]

Процент заряда как раз очень точно определяется по напряжению. Однако, здесь есть несколько НО:
1. Необходимо измерять напряжение холостого хода.
2. Необходимо измерять напряжение только на релаксировавшей батарее.
3. Это будет только процент заряда батареи. Данная информация не говорит ничего о количестве джоулей внутри батареи, не говорит о её внутреннем сопротивлении. Т.е., данных о том, как батарея поведёт себя, когда к ней приложат нагрузку, процент состояния заряда не предоставляет.

[AlexeyW]

Ну, если тип/емкость батареи известны, то из процента заряда уже почти все следует. Кроме того, для измерения можно и нагрузку кратко приложить, даже в автоматическом режиме.

[Ga_ry]

разница между заряженным и разряженным аккумулятором составляет всего 0.8 Вольт, соответственно даже пульсации уже дают сильный разброс, поэтому очень не красиво получается

Откуда взялась эта цифра 0,8 В?
Точнее было бы так: полностью разряженный 3,0 полностью заряженный 3,65 В.
Даже при такой разнице в процентах это составляет более 17. Неужели этого мало?

К тому же при снятии напряжения при помощи АЦП можно задействовать оверсемплинг и таким образом фильтровать выбросы нагрузки. А если еще и масштабировать это напряжение при помощи ОУ и растянуть его на все опорное напряжение АЦП, то при 10 битах можно и до 10-х долей процента мерить.
Период обновления можно выбрать достаточно большим - это же медленно изменяющаяся величина.

[Егоров]

А если еще и масштабировать это напряжение при помощи ОУ и растянуть его на все опорное напряжение АЦП, то при 10 битах можно и до 10-х долей процента мерить.

Это только так КАЖЕТСЯ. На самом деле , если удастся чуть менее процента - уже отлично.
Масштабный усилитель имеет погрешность и АЦП тоже. Не нужно думать, что 10-разрядный АЦП измеряет с точностью 0.1%. Это разрешающая способность а не точность.
Эталон напряжения с погрешностью в 0.4% стоит намного больше 10-разрядного АЦП.

[AlexeyW]

Зачем мы рассуждаем о такой точности измерения напряжения? Сам по себе аккумулятор разве когда-то являлся настолько точным устройством? Мне кажется, разброс от образца к образцу, да еще в зависимости от температуры, хорошо если даст померить с точностью 10%. Да и зачем мерять с намного большей точностью?

[Plain]

хотелось бы понять, как это сделано в мобильниках и других устройствах на литиях, которые нормально отображают процент?

Как Вам сразу ответили, счётчиками заряда.

[drum1987]

В паре с напряжением(без нагрузки или OCV) необходимо также мерить температуру банки - иначе показания не стоят ничего. да и в процессе разрzда c 80 до 20% напряжение изменится на 0,1-0,2В, что даст погрешность на уровне десятков процентов.
В общем у LiFePo4 очень хорошая "кулоновская эффективность" (порядка 98%) т.е. сколько он съел заряда, практически столько же отдаст. Поэтому для них проще считать кулоны + иметь калибровку при отсечках(верхней и нижней).

Эскизы прикрепленных изображений

 

[alexvu]

Поэтому для них проще считать кулоны + иметь калибровку при отсечках(верхней и нижней).

Собственно, так уже давно и устроены все аккумуляторы со встроенным контроллером в ноутбуках и т.д., там считаются кулоны, а калибровка по отсечкам происходит в начале на производстве, а потом иногда, в случаях полной зарядки / разрядки, и иногда специально запускаемой пользователем в удобное ему время процедурой.
Например, данные о заряде, передаваемые аккумулятором, могут основываться на усреднении нескольких (3...10) последних запомненных калибровочных циклах.
В телефонах тоже что-то такое есть, но там сменный аккумулятор не содержит в себе счетчика кулонов, поэтому там больше полагаются на напряжение.

[Ga_ry]

У меня вопрос.
В случае если АКК уже перевалил за вторую половину своего ресурса, емкость уже не та и "кулонов" ему нужно меньше. Как зарядное определяет этот факт и определяет ли.
По какому параметру надо прекращать зарядку АКК?

[AlexeyW]

По какому параметру надо прекращать зарядку АКК?

Это конкретика, зависящая от вида аккумулятора. NiMh по перевалу за максимум напряжения холостого хода, литийионные по спаду тока до чего-то при фиксированном напряжении, типа тгого.

[rx3apf]

По какому параметру надо прекращать зарядку АКК?

Когда зарядка переходит в режим CV и ток уменьшается до значения отсечки. Это если речь все еще о литиевых аккумуляторах.