Посоветуйте принцип контроля заряда аккумулятора.

Я думаю использовать закон сохранения заряда: количество заряда в аккумуляторе равно интегралу разности втекающего и вытекающего токов. Т.е. с помощью АЦП какого-нибудь микроконтроллера постоянно меряем входящий и выходящий токи. Находим их разницу и интегрируем её. Находим таким образом, сколько Кулонов вошло в аккумулятор, а обратно не вышло, т.е. сколько Кулонов осталось в аккумуляторе. Думаете можно так делать? Заводим сигналы с шунтов на АЦП микроконтроллера и интегрируем. Так?

А кроме того, меряя ещё с помощью АЦП выходное напряжение аккумулятора можно определять его ёмкость(по известной формуле C = Q/U, Q мы вычисляем, U замеряем), потерю ёмкости со временем, т.е. деградацию и старение аккумулятора. Хорошая идея?

А как быть с кулонами (или А*ч), которые вошли и остались там навеки? (в виде токов утечки, тепла, потерь химических преобразований и т.д)
Обычно всё-таки контролируют по напряжению либо по динамике заряда.

посмею предположить, что нельзя, т.к.емкость аккумулятора зависит еще и от температуры. Есть еще и саморазряд. А еще потери в проводниках.
Думаецо мне, что ни один аккумулятор не отдаст 100% энергии, полученной во время зарядки.
На сколько знаю, все индикаторы "смотрят" на падение напряжения на аккумуляторе, а не подсчитывают кол-во куллонов. Напряжение на любом ак-ре постепенно понижается. Только вроде бы у литиевых это понижение довольно резкое, но и его можно отследить заранее

Где ? Внутри аккумулятора? Т.е. электрончики зашли внутрь, а обратно не вышли?

Ага...как у заряженного конденсатора, у которого внезапно замкнули обкладки...Кулоны зашли, а вышел дым

Ну и здорово!!! Будем ещё мерять и зависимость ёмкости от температуры


С этого места поподробней пожалуйста. Хотите сказать, что электроны утекают с проводов не дойдя до аккумулятора?


А я и не собираюсь мерить энергию аккумулятора. Я ёмкость хочу мерить

Никогда на зиму аккум в гараже не оставляли?
Оставляешь осенью заряженный, весной приходишь - блин, опять заряжать надо. Все кулоны куда-то повылетали

Признаю, что облажался !!!

Забыл, что хотя закон сохранения заряда и действует, но для аккумулятора действует и другой закон: суммарный заряд аккумулятора всегда равен нулю, а энергию он запасает в электрическом поле, т.е. за счёт, грубо говоря, растягивания электрических диполей.

Тему можно закрыть

И ещё бред я сказал




Потому что не будет никакой разницы: сколько на одну "обкладку" пришло кулонов, столько же с другой обкладки и ушло - чтобы выполнялось условие "суммарный заряд равен нулю"

Монография по этому поводу будет?

Иногда диполи настолько растягиваются, что корпус АКБ распирает...

Пардон, Господа.

Но тогда можно не разницу токов мерить, а просто ток и интегрируя его находить заряд каждой из "обкладок" аккумулятора..Так?

А дальше всё по описанной выше схеме.

Только вот как быть с утечками, когда "конденсатор" ведёт себя как резистора

Есть приличная книжка < Д.А.Хрусталев Аккумуляторы>
Поищите в сети, я бы прикрепил, но у djvu 6.5 Мб.

Посоветуйте принцип контроля заряда определения текущей реальной электрической ёмкости аккумулятора.

Т.е. как в любой момент времени узнать сколько ампер-часов заряда в нём находится.

Хотелось бы лучше знать, какую энергию от него можно забрать, но как я понимаю, эта задача ещё более сложная, так как напруга на выходе аккума зависит от тока хитрым образом.

В двух словах


Заряжается сама АКБ рекомендуемым изготовителем способом, в конце заряда "умным" зарядником оценивается внутреннее сопротивление АКБ на нагрузочном резисторе.
Параметр пишется в eeprom/mcu, стоящую в корпусе АКБ. Там же контроллер мерит температуру АКБ и выполняет штатную защитную обязанность - не перезаряжать и отключать нагрузку при достижении напряжения разряда. Ну и индикация ёмкости в "попугаях"-квадратиках на жки.
Так примерно работают продвинутые АКБ камкордеров, например http://www.antonbauer.com/



По кривой разряда, температуре АКБ и току. Кривая разряда меняется от срока эксплуатации, так что её надо периодически обновлять.

Не знаю как где, но на сотовом телефоне эти "квадратики" врут безбожно. У меня, например, когда я включаю полностью разряженный сотовый на зарядку, то если его через 5 минут отключить от зарядки, то если судить по "квадратикам" сотовый заряжен "на полную катушку", а через 10 минут сам же начинает пищать, что мол "вот вот выключусь - зарядка села"

Это крик души или переоценка функциональных способностей ширпотребовского китайского барахла?

Это констатация того факта, что в настоящее время не существует эффективных решений, позволяющих достаточно точно определять оставшиеся ампер-часы аккумулятора

Или ноутбук. Работаю. Пишет, что зарядки осталось на 17 минут. Через 2 минуты пишет, что ужЕ осталось зарядки на 5 минут.

Понятно. Значит, крик души от того, что АКБ "уже не тот, что был вчера" и пора тратиться на расходники

зарядить аккум - это не поле перейти - для кажного аккума существуют специальные таблицы - там может быть до 100 параметров, которые нужно учитывать при заряде/разряде/содержании в зависимости от его контсрукции/типа/назначения/условий эксплуатации, мало того - следует хранить историю этих параметров если конечно интересует точный результат оценки его емкости. если взять кирпич и потрудиться над сотовым телефоном - то можно заметить ма-а-хонькую такую мелкосхемку приваренную к аккуму усопшего - именно контролем этих параметров она и занимается - а врет потому как не все аккумы сделаны в китае из того что на них написано

Хе-хе.
Такие алгоритмы существуют и вполне неплохо себя ведут. Во время практики в институте мне пришлось запрограммировать один такой алгоритм в МК для вот такой лодки на солнечных батареях:
http://www.frisiansolarchallenge.nl/eng/page.php?nodeId=454
В лодке есть свинцовые аккумуляторы, которые заряжаются от солнечных батарей и крутят мотор.
Так вот была поставлена задача - определять оставшуюся емкость батарей и расчитывать возможную дальность при текущем токе и скорости.
Сам же алгоритм расчета был описан в докторской еще в 1991 году.
Я сейчас всех деталей не помню, но могу сказать некоторые базисные вещи, которые я реализовывал согласно этой докторской:
1. Алгоритм работает по принципу и dQ/dT, то есть каждую секунду измеряется ток батареи и на основании этого определенным формулам определяется измерение емкости батареи, которое прибавляется или вычитается из текущей емкости. Каждую секунду процесс повторяется. На напряжение батареи алгоритм не смотрит.
2. Температура батарей также измеряется, при этом влияние температуры также приводится к dQ/dT, то есть если нет изменения температуры со времени посл изменения, то емкость не меняется.
3. Если ток долгое время равен 0( порядка 2ч), то запускается процедура инициализации емкости - если тока долгое время нет, то емкость батареи можно определить по напряжению на клемах, и температуре электролита.
4. При заряде если напряжение на клемах менее 14в, то весь зарядный ток идет на емкость, если больше, то только 70% - остальное просто преврящается в тепло.
5. При разряде измерение емкости хитро считается.
Принцип только измерения тока тут не работает, так как известно, что количество энергии, которое можно "вытянуть" в итоге из аккумулятора зависит от тока - чем он больше, тем меньше энергии в результате выдаст аккум.
Поэтому мы считали фактическое измерение емкости по току и плюс интегрировали по хитрой формуле, чтобы получить "надбавку" к емкости, если ток был меньше определенного значение.
6. Что.то было еще для использования того фактора, что если батарея разряжалась, а потом вдруг разряд исчез, то из-за каких-то процессов внутри, оставшаяся емкость слегка увеличится.

Все это дело было очень хорошо проверено на стендовых батареях и в результате были получены определенные коэфициенты, которые ввели в алгоритм. Данный алгоритм повел себя также хорошо, когда мы начали его испытыать при постоянно изменяющихся токах.
В итоге точность была около 5%. Недостаток в том, что батареи нужно минимум раз в год испытывать, чтобы получить нужные коэфициенты. Иначе алгоритм начинает безбожно врать.

Если надо, могу найти эту докторскую, правда на немецком, и сам мой код на С для 8051

Было бы не плохо...

Да ужжж.. Задача, как я и предполагал, не такая простая, как многим кажется

Да в Германии такие вещи клепаются как и у нас - главное найти откуда списать и поприводить ссылки на источники. Лично я перебрал около 10 работ, в которых было описано то же самое, но другими словами и с различными ошибками, пока не добрался именно до той, оригинальной. И то я не уверен, что это действительно она была, просто мне показалось, что там алгоритм приведен в самой понятной форме, и были результаты лабораторных исследований.
Но повторюсь, наверняка эта работа тоже была с чего-то передерта, то ли книжки или учебника, так как было слишком много ссылок, а оригинального, кроме лабораторных исследований ничего не было. Но мне облом был дальше рыть, а то бы я куда нибудь в 70-ые забрался бы.