Контроль разряда аккумулятора Опции

[ssvSerge]

Добрый день.

Собственно хочется показать черточками "оставшуюся емкость" аккумулятора.
И, при достижении некоторого порога, сохранить данные.

В общем-то задача тривиально решается если в схеме будет установлен
преобразователь DC-DC (до 5 вольт), от которого была бы запитана
цифровая часть... Но вот идет борьба за автономность устройства.
И бродит в умах желание отказаться от этого преобразователя.

А как в этом случае определять состояние аккумулятора - не понятно.

Сергей.

[starley]

Где-то я видел, как для этой цели АЦП, отслеживающий изменение выходного сопротивления батареи, используется.

[ssvSerge]

Где-то я видел, как для этой цели АЦП, отслеживающий изменение
выходного сопротивления батареи, используется.

Интересно. Было бы не плохо получить ссылку.
Не совсем понятно каким образом измерить выходное
сопротивление у батареи, от которой мы собственно
и запитаны.

Я, правда, думаю несколько иначе.
Мне представляется, что от DC-DC (3v->5v)
преобразователя запитана аналоговая часть АЦП,
а цифровая - прямо от аккумулятора.

Но - чем чёрт не шутит. Вдруг можно что-то выдумать проще?
А каким образом мобильные телефоны работают?
У них у всех стоят преобразователи DC-DC для питания
цифровой части?

Сергей.

[vvvv]

Но - чем чёрт не шутит. Вдруг можно что-то выдумать проще?
А каким образом мобильные телефоны работают?
У них у всех стоят преобразователи DC-DC для питания
цифровой части?

Сергей.

В мобильниках на цифровой части и не только на ней стоят преобразователи, их там не меньше четырех штук, обычно.
Чтобы померять уровень аккумулятора нужно сделать два делителя. Один на сопротивлениях, делит допустим 3.3V пополам.
Получаем 1.65V. Второй делитель это стабилитрон на 1.6V. Тогда как только напряжение упадет до уровня ниже
3.2V, резистивный делитель даст уровень меньше чем 1.6V. Если оба этих делителя завести на компаратор,
цифровая часть узнает о просадке по питанию и сохранит данные.

Сообщение отредактировал vvvv - Jan 24 2009, 20:16

[ssvSerge]

В мобильниках на цифровой части и не только на ней стоят
преобразователи, их там не меньше четырех штук, обычно.

Понятно. Для нашей задачи три штуки явно лишние.

нужно сделать два делителя
оба этих делителя завести на компаратор

Ага. Спасибо. До такого варианта мы додумались.
Вот только надо не только отсекать момент останова
устройства, но еще и показывать черточками
текущий уровнь заряда.

У такого подхода куча недостатков.
1) Плавает напряжение питания, плавают и результаты
преобразования на не стабилизированном входе.

2) У аккумулятора достаточно долгая полочка
в районе 3,5 - 3,2В. Она, собака, приводит к тому,
что компаратор показывает "всего полно" и через
10 минут "всё закончилось".

Точно сделать такое не получилось.

Я задал вопрос предполагая, что уже существует
готовое решение.

Но, все равно - спасибо за рабочую идею.

Сергей.

Сообщение отредактировал ssvSerge - Jan 24 2009, 22:20

[Microwatt]

У такого подхода куча недостатков.
1) Плавает напряжение питания, плавают и результаты
преобразования на не стабилизированном входе.
2) У аккумулятора достаточно долгая полочка
в районе 3,5 - 3,2В. Она, собака, приводит к тому,
что компаратор показывает "всего полно" и через
10 минут "всё закончилось".
Точно сделать такое не получилось.
Я задал вопрос предполагая, что уже существует
готовое решение.

Да, полочка есть. Если измерения ведутся в процессе стабильного разряда аккумулятора, то оставшуюся емкость можно определить. Уберите "полочку". Растяните 3.5-3.2=0.3 вольта на полную шкалу и тогда меряйте. Это делается не единичками/ноликами, а масштабирующим ОУ.
По крайней мере, в кислотном аккумуляторе можно определить остаток заряда и по напряжению холостого хода. Но, опять же, "полочку нужно убирать.
Если нагрузка то есть, то нет или меняется задачка настолько трудна, что решить ее едва ли возможно.
Всякие вывертасы вроде измерения заряда хороши, как курьез эмбеддерской мысли. Реально емкость аккумулятора меняется со временем, от температуры и измерение заряда даст до 50% ошибки.
Результаты преобразования плавают? Не применяйте "плавающие" методы. Сделайте расчет потребной точности и примените хороший АЦП. Или хоть опорное застабилизируйте.

[tyro]

По крайней мере, в кислотном аккумуляторе можно определить остаток заряда и по напряжению холостого хода.

+- километр .

Если нагрузка то есть, то нет или меняется задачка настолько трудна, что решить ее едва ли возможно.

Как раз возможно, 15% точность была реализована уже лет 20 тому назад .
P.S. Мне почему-то кажется, что контролем состояния аккумуляторов Вы не занимались (исходя из Ваших постов на тему заряда и контроля аккумуляторов).

[ssvSerge]

P.S. что контролем состояния аккумуляторов Вы не занимались

Предложите решение, если не сложно.

Вообще-то сейчас принято измерять потребленный заряд, а не закорачивать аккумулятор.
Для этого есть уйма чипов. Например, у техаса BQ26220.

Спасибо. Тоже вариант.
Но, блин - как тарировать аккумулятор?

Собственно надо знать не "сколько украдено",
а "сколько осталось".

Считать "сколько было закачано" не получается.
Слишком много энегрии уходит на нагрев
аккумулятора в момент заряда.

Сергей.

Сообщение отредактировал ssvSerge - Jan 25 2009, 19:05

[lepert]

Считать "сколько было закачано" не получается.
Слишком много энегрии уходит на нагрев
аккумулятора в момент заряда.

Это по моему решаемая задача. Если на заводе изготовителе зарядить аккумулятор под завязку, затем его разрядить, получим некую цифру,
емкости аккумулятора, применительно к конкретному образцу. Затем эту цифру уменьшить на какое то количество, с учетом деградации
аккумулятора, условий работы и т.д. И записать ее куда нибудь в память прибора. Теперь, в любой момент, когда зарядка сказала,
аккумулятор заряжен, прибор знает, что в аккумуляторе есть вот эта "гарантированная" емкость энергии. И считает от нее по принципу
"сколько утекло", остаток энергии. Даже если в аккумуляторе еще есть энергия, а он сообщает что уже пуст, в этом ничего страшного
нет. И цифра может корректироваться самим прибором в зависимости от температуры на улице. Тогда можно более менее достоверно
обеспечить устройство бесперебойным запасом энергии. Да, есть аккумуляторы с "памятью", но т.к. Вы похоже работаете с LiOn,
там недоразряд вроде не должен помешать. И тогда вполне подойдут чипы, которые предложил Alex11

[ssvSerge]

Это по моему решаемая задача.
аккумулятор заряжен, прибор знает, что в аккумуляторе есть вот эта "гарантированная" емкость энергии.

Как просто все у вас получается.

Если следовать вашей идее, то анализировать
состояние аккумулятора не надо совсем.
Достаточно простых предположений и счастье
наступит неминуемо.

Мне как-то не верится.

Сергей.

Для примера http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/bq27500-v120.pdf

Спасибо. Уже была ссылка на него.

2. Ввели поправку на потребление.
3. Ввели поправку на температуру.

А как вы измеряли температуру?
Да и температуру чего вы измеряли? Окружающей среды?
Аккумулятора? В момент заряда или в рабочем режиме?

А потребление вы как считали?
Просто определлились со средним током потребления
или устанавливали счетчики?

Вы предполагаете, что аккумулятор если уж заряжен,
то всегда на 100% емкости и, если это не так, то устройство
просто гаснет?

Сергей.

[rx3apf]

Как просто все у вас получается.
Вы предполагаете, что аккумулятор если уж заряжен,
то всегда на 100% емкости и, если это не так, то устройство
просто гаснет?

Если речь идет о Li-ion, то так и реализуется (в мобильниках, ноутбуках). Разряжаем полностью (до порога отключения, 2.7 или чуть выше на банку), затем заряжаем полностью (до 4.2 на банку). Ток зарядки знаем, время знаем, КПД считаем = емкость более-менее известна. Остаток оцениваем кулонометрически. И, увы, иначе никак - аккумуляторы от цикла к циклу деградируют (заметно больше, чем, скажем, NiMH), и оценить остаток по напряжению не получится (по крайней мере если речь идет хоть о десятках процентов), разве что незадолго до кончины просигнализировать, что все плохо и надо немедленно заряжаться. И без таких вот циклов полного заряда-разряда емкость не узнать. Если заряд неполный - то ведь сколько "вошло", тоже можно посчитать кулонометрически. Но особой точности тут уже не получить. Короче - если надо показывать более-менее правдоподобно, то только кулонометрический способ. Иначе бы в готовых решениях делали как-то проще. Ну не дураки же все производители аппаратуры ?