Як я можу сказати, скільки соку в ньому має батарея LiPo?

17

Припустимо, у мене є схема, яка черпає живлення від батареї LiPo. Мені хотілося б знати, скільки потужності в ньому ще має акумулятор. В ідеалі схема найкращого напруги до напруги буде найкращою .. таким чином я можу підключити вихід цієї схеми до входу АЦП в моєму Arduino.

batteries

— ппві
джерело

17

Якщо чесно, якщо вам вдасться знайти спосіб зробити це надійно, просто вимірявши напругу і запатентувавши її, то вам більше ніколи не доведеться працювати. Наявна енергія, що залишається в акумуляторі, пов'язана з напругою клеми, але також залежить від температури акумулятора.

Поширений метод визначення стану заряду акумулятора - використання кулонівського лічильника для підрахунку заряду, що надходить у камеру та виходить із неї. Це дає кращу оцінку стану заряду акумулятора, хоча фактична наявна енергія все ще залежить від температури. При низьких температурах ємність акумулятора може бути менше 50% від номінальної. Приклад пристрою - ST STC3100 . Для зв'язку з процесором використовується інтерфейс I2C. Підрахунок кулонів проводиться шляхом інтеграції струму в і поза комірки протягом циклу заряду / розряду. Якщо ви знаєте, коли акумулятор заряджений, то ви можете оцінити витрату заряду.

— uɐɪ
джерело

3

Я думаю, що Ян прибив цього. Якщо ви шукаєте більш легкий, але менш точний злом, ви можете використовувати поточний шунт. Це дуже низький, дуже точний резистор (скажімо, 0,1 Ом), який ви послідовно ставите разом із акумулятором. Потім ви можете використовувати Arduino для вимірювання напруги акумулятора та різниці напруги в межах шунта. Відбирайте проби в 10 Гц, і ви можете обчислити миттєву потужність. Відстежуйте це з часом, і я думаю, що ви зможете отримати в межах 10% від справжнього значення, якщо навантаження та температура досить постійні.

— pingswept

2

Ця пропозиція ефективно розгортає вашу власну версію лічильника кулонів. Проблема полягає в тому, що вам доведеться додати зміщення та посилення рівня аналогового сигналу до напруги маневрового резистора, щоб аналоговий сигнал знаходився у межах вхідного напруги АЦП і охоплював розумний проміжок цього діапазону.

— uɐɪ

@Ian: Справжні факти. Напевно, теж потрібна якась фільтрація шуму.

— pingswept

@pingswept фільтр Кальмана був би там чудовим

— NickHalden

@JGord, там є багато можливих оцінок (фільтр Kalman, розширений фільтр Kalman, методи прогнозування, спостерігачі в режимі розсувного режиму тощо). Все залежить від моделі схеми, яку ви використовуєте для оцінки поведінки напруги акумулятора, знаходження значень параметрів ланцюга та відстеження їх у часі. Проблема полягає в тому, що чим точніша модель, тим більш стійкі до шуму і тим більше немодельованих характеристик, які ви намагаєтеся врахувати, тим більше енергії та даних процесора потрібно.

— Джошуа

2

Велика проблема полягає в тому, що вихідна напруга залишається досить рівною протягом більшої частини часу. Отже, якщо у вас справді хороший A / D, ви не можете його безпосередньо контролювати. Ось чому ноутбуки і такі, як правило, використовують годинник для вимірювання залишкової потужності.

Дізнатися графіки досить просто, якщо шукати "криву розряду акумулятора"

http://shdesigns.org/batts/battcyc.html

— Рон
джерело

1

Що я зараз роблю на великій батареї, що складається з безлічі клітин Lipo, наступне. Я спочатку заряджаю його (див. Таблицю комірок щодо максимальної напруги). Далі я заряджаю акумулятор великим резистором, використовуючи струмовий затискач, підключений до кола, а також вимірюючи напругу акумулятора. Паралельно є джерело живлення, що відповідає напрузі відключення акумулятора для батареї, тому я можу залишити налаштування для зливу акумулятора до тих пір, поки не рекомендується йти далі. Завдяки області застосування (деякі Fluke, не знаю моделі), я можу записувати струм за часом і таким чином визначати потужність. Коли ємність буде визначена, я буду реєструвати струм і напругу постійно, коли вона використовується, і, таким чином, я можу більш точно знайти заряд, що залишився.

— Ерік
джерело

0

Ці відповіді є занадто хороші .

Я знаходжу комерційне рішення дешевше.

У вашій лабораторії, якщо ви можете виміряти навантаження пристрою, не потрібно ставити всередину лічильник заряду.

Наприклад: проста схема навантаження на живлення

state       load
--------------------
standy      0.1 A
full on     1 A

Якщо Ардуїно командує двома станами - або може прочитати їх, цифрові дані - бінго.

Ардуїно разів їх і додає до цих двох лічильників: час у режимі очікування, час увімкнено.

Проста математика підрахувати, скільки соку було висмоктано з пристрою з акумулятора.

— Массімо
джерело

Це передбачає, що завантаження вашого пристрою є фіксованим та передбачуваним.

— Вонор Коннор

Він передбачає, що середнє навантаження майже фіксовано, скажімо, + - 5%. Зазвичай це прийнятно, оскільки це простіше і дешевше, ніж повний облік додаткових витрат. Якщо є необхідність в точному заході, вкладайте більше часу та грошей.

— Массімо