Необходимо собрать модуль питания, содержащий в себе 5 аккумляторов NiMH 1.2В 4000мАч (С-тип). Модуль питания должен работать либо автономно (если не подключен внешний адаптер), либо в режиме заряда аккумуляторов (если внешний адаптер подключен). Во время работы блока необходимо оценивать текущий заряд аккумуляторов и передавать этот заряд в соседний блок устройства. Необходимо также оценивать время, оставшееся до разряда аккумулятора и время, оставшееся до заряда (в зависимости от режима).
Поискал специализированные микросхемы для заряда аккумуляторов. В качестве кандидатов оставил BQ2004 и MAX712/713, в документации написано, что микросхемы самостоятельно определяют как заряжать и когда останавливать заряд аккумулятора, поэтому по поводу управления зарядом вопросов пока нет.
Интересует следующее:
1. Каким образом лучше определять текущий заряд батареи? В BQ2004 не нашел вывода, по которому передается текущее состояние батареи. Напрашивается вариант поставить АЦП или использовать внутренее АЦП микроконтроллера, которое будет измерять сигнал "BAT" на входе микросхемы BQ2004(это поделенный сигнал суммарного напряжения аккумуляторов). Но в таком случае не совсем понимаю, как на основе текущего напряжения определить % заряда. Зависимость, наверно, сложная? А для всех NiMH аккумуляторов 1.2В она одинаковую форму имеет или есть сильные разбросы? Устроит точность определения заряда 1-5%. Насколько я понимаю, ток, которым заряжаются аккумуляторы может меняться, поэтому пока не вижу простых решений оценки оставшегося времени заряда аккумулятора.
2. Есть ли специализированные микросхемы для заряда NiMH аккумуляторов, которые бы передавали полную информацию о состоянии аккумулятора (% заряда и оставшееся время).
3. Какое минимальное напряжение питания необходимо подать на микросхему заряда, если необходимо зарядить 1.2В х 5 аккумуляторов? В BQ2004 написано, что максимальное допустимое напряжение питания 7В. Но ведь по идее напряжение заряда должно быть больше 6В, правильно?

Очень буду благодарен, спасибо заранее

Не стараясь ответить на ваши вопросы, просто изложу свои соображения, т. к. когда у меня появился мобильник и цифровой фотоаппарат, пришлось задуматься на вопросами заряда NiMH аккумуляторов.
В итоге пришел к выводу, что заряжать надо током. Заряд надо начинать после достижения при разряде напряжения на одном элементе величины примерно 1,1В (считается, что для снижения влияния эффекта памяти достаточно раз в три месяца разряжать до напряжения 1 В, но регулярный разряд до этого напряжения снижает срок службы). Для исключения влияния перезаряда на долговечность заряд надо вести до напряжения несколько меньше максимального, при достижении которого снизить ток заряда до значения перезаряд которым не приводит к деградации аккумулятора (лучше снижать ток плавно по мере заряда, тогда для ускорения заряда, в начальной стадии заряд можно начать током большим рекомендуемого стандартного 0,1С).
Величины начального и конечного напряжения, надеюсь будут уточнены в ходе обсуждения темы.

Что касается контроля состояния аккумулятора и предсказания времени разряда и заряда, то в первую очередь они определяются величиной нагрузки (ток разряда, хорошо если он постоянен, а если нет?) и состоянием акккумуляторной батареи (со временем характеристики меняются, и элементы изначально не совсем одинаковые со временем становятся еще более различными. В любом случае главным параметром характеризующим степень заряда аккумуляторной батареи будет напряжение (естественно под нагрузкой).

В отношении выпускаемых промышленностью зарядников (и микросхем), пришел к выводу, что основная их масса рассчитана на потребителя, для которого главное побыстрее зарядить и включить свое устройство (откуда и критерии окончания заряда - это горб характеристики и температура быстро разогревающегося от заряда приличным током акккумулятора).

Поэтому сначала надо определиться, что ставить во главу, скорость заряда или срок службы, для меня, привыкшего экономить, например, главное второе. И в любом случае, потребитель не должен думать о моменте, когда надо остановить разряд или заряд, все это должно происходить автоматически.

К сожалению, не написано, какой ПЕРВИЧНЫЙ источник питания. Если ~220 вольт - это одно, если, к примеру, автомобильный аккумулятор - другое.
В любом случае рекомендую посмотреть специализированные зарядники (они, кстати, многофункциональные: для NiCd, NiMh, LiPo, и т.д.), которыми пользуются моделисты. Один из вариантов: http://www.rcmaster.ru/forum/viewtopic.php?t=1448#img_2540. Там же есть ссылки и на другие аналогичные девайсы.
Индицирует практически всё - от напряжения первичного источника (автомобильный акк), до величины закачанной в заряжаемый аккумулятор энергии, строит графики, и т.д. Кроме того, позволяет тренировать акк в автоматическом режиме.

Под первичным источником питания подразумевается источник, которым планируется питать заряжающий блок? Это пока еще окончательно не решено, но предполагается, что либо у устройства будет вход для подачи постоянного напряжения 12В, либо будет вход для ~220В, с которого сигнал будет преобразовываться АСDC преобразователем в 12В. А какое это имеет значение?
Специализированые зарядники посмотрел, но это не то, что мне нужно. У меня нет цели собрать один экземпляр. Цель разработать и выпускать портативное устройство, которое содержит аккумуляторный отсек и блок, позволяющий заряжать аккумуляторы при подключении внешнего адаптера, поэтому готовые зарядные устройства мало интересуют, если нельзя посмотреть их принципиальную схему.
По поводу основного критерия: скорей всего, будет предполагаться два режима: быстрый заряд (1-2ч), либо стандартный заряд (10-20ч). Если не получится сделать два режима, выбираемых пользователем, то остановлюсь на режиме быстрого заряда.
А еще прочитал PDF на одну микросхему, которую многие хвалят: MAX712/MAX713. И не смог в документации найти упоминание о том, что микросхема разряжает аккумуляторы перед тем, как их заряжать. Читал, что у NiMH аккумуляторов эффект памяти меньше, чем у NiCd, но количественной оценки не видел нигде. Как вы считаете, насколько "плохо" будет NiMH аккумуляторам, если их не разряжать перед зарядом? Можно, конечно, написать в инструкции к прибору, чтобы пользователь не начинал заряжать аккумуляторы, пока они не разрядяться, но это ведь дополнительные для него неудобства.

Немного искал инфу по похожей теме, и хотелось бы уточнить вот какую вещь. В фирменных сборках аккумуляторы подбираются с высокой точностью. При некотором различии (например, в случае установки 5-ти первых попавшихся) после какого-то количества циклов заряд/разряд возникает разбалансировка батареи. Думаю, что хорошо, когда зарядное устройство может устранить эту неприятность. Т.е. возникает необходимость мерить напряжение в процессе заряда или разряда на каждом элементе.

Кое-что по подбору элементов в батарею есть здесь: http://www.rcmaster.ru/forum/viewtopic.php?t=357#img_2848

Даже если их и подбирают, то стареют они по разному и со временем характеристики разбегаются. И какой смысл контролировать напряжение элемента, если скорректировать нельзя. Лучше всего заряжать каждый элемент отдельно, но тогда батарея должна быть разборной или должен быть доступ к выводам каждого элемента. Поэтому для герметичных батарей надо достигать 100% заряда для всех элементов, т е перезаряжать, а поэтому конечная стадия заряда должна происходить малым током.

Эффект памяти у NiMH действительно сильно меньше чем у NiCd, но он сохранился. Поэтому иметь процедуру разряда дюже полезно, хотя бы потому что новые аккумуляторы нужно пару раз прогнать по полному циклу заряд/разряд. Однако включать каждый раз разряд аккумулятора не нужно, а инструкцию пользователю написать надо, потому как срок жизни аккумулятора считается в циклах заряд/разряд, а таких циклов у NiMH мало (даже по сравнению с вымирающими NiCd) - поэтому чем чаще пользователь тыкает его без нужды в зарядку, тем меньше срок службы.