Gömülü sistemler pil durumlarını nasıl bu kadar kesin olarak tahmin edebilir?


19

Anladığım kadarıyla, pillerin terminal voltajı şarj / deşarjda biraz değişir, ancak bu değişiklikler diğer etkilere (sıcaklık, küçük üretim farklılıkları, son şarj / deşarj geçmişi, vb.) Kıyasla minimumdur.

Ancak en eski cep telefonları bile bir şarj simgesi gösterebilir. Ve pil değişimi durumunda bile doğru çalışır.

Bu nasıl mümkün olabilir?

Yanıtlar:


12

Bir zamanlar açık olan, ancak o zamana kadar olmayan bir şey var.

Telefonunuzda "% 37 Kalan Şarj" olduğunu söyler. Bunun doğru olduğunu nereden biliyorsun? Muhtemelen hayır.

Yazılım, tam olarak şarj edildiğinden, akımlar arasındaki ortalama süreye ve tabii ki belirli bir pilin deşarj özelliklerine göre ortalama akım çekişine göre bazı tahminler yapıyor olabilir. Sonra size en iyi tahminini sunar.

Zamanla, batarya için oldukça doğru bir profil oluşturabilir ve tahminleri iyileştirmek için bunu kullanabilir. Ancak bu genellikle bir tahmindir.

Akü tabanlı sistemler geliştirme deneyimimde (akıllı piller, aptal NiCad ve aralarındaki her şey) şarj seviyesinden emin olduğunuz tek zaman% 100 ve% 0'dır.

Genellikle, akıllı bir pil tam olarak ne zaman şarj edildiğini size bildirir ve aptal bir pil ile muhtemelen akım ve sıcaklık ile bazı hesaplamalar yaparsınız. Bu% 100 vaka ile ilgilenir.

% 0 durumu, gizliliğin devreye girdiği yerdir. Pil kimyası ne olursa olsun, voltaj düşüşüne yaklaştıkça deşarj eğrisinde genellikle belirgin bir düzen vardır. Ancak bir pilin derin deşarj olmasına izin vermek genellikle bir "Kötü Şey" (TM).

Böylece bellenim bu modeli arar ve pilin sanal bir "% 0" değerinde olduğuna karar verir . Ardından, derin deşarjı ve daha da önemlisi ani bir güç kaybını önlemek için pilde yeterli şarj olması için sistemi kapatır. Bu zarif bir kapanma sağlar.

Bu biraz olası görünmüyorsa, telefonunuzun "tükenmesine" izin verin ve kendini kapatın. Sonra tekrar açın. Pil gerçekten% 0'da olsaydı, şarj edilmesi gerektiğini söylemek için önyükleme yapamaz ve ekranı açamazdı.

% 5 (veya ölçümlerin hassasiyetine ve pil toleranslarına bağlı olarak% 10) uyarısı da genellikle biraz yapaydır ve yine ürün yazılımı "Yakında kapanacak" diye düşünmeye başladığında deşarj eğrisindeki bir noktayı temsil eder.

İronik olarak, bu pazarlamada birisinin kullanıcıya pil gücünün bitmek üzere olduğunu söylemek için bu parlak LED'i açmanız konusunda ısrar ettiği düzeydir.


6

Bahsettiğiniz gibi, voltaj şarj / deşarjda biraz değişir. Milivolt seviyesi ölçümleri oldukça basittir ve tanıdığım her pil kimyasının "dolu" ve "etkili bir şekilde boş" arasında en az birkaç yüz milivoltluk bir voltaj değişimi vardır.

Çoğu akü deşarj eğrisi, en azından çoğu cihazın kullandığı aralık boyunca doğrusaldır. Bu nedenle, son voltaj tepe noktasını (tam şarja karşılık gelir) hatırlayarak, kapatmadaki voltaj seviyesini bilerek ve aralarında enterpolasyon yaparak kalan şarjın kabaca bir tahminini alabilirsiniz. Daha hassas olması için, cihazı kullandığınız pil kimyası için tipik deşarj eğrisiyle programlayabilir veya cihazın bir "koşullandırma" şarj-deşarj döngüsü sırasında bunu ölçmesini sağlayabilirsiniz.


Ayrıca, bazı daha gelişmiş gaz ölçüm yongaları (cep telefonlarının üzerinde birkaç adım% 100 güvenilirliğe ihtiyaç duyan), yüksek doğrulukta gösterge ve hatta bazı durumlarda kalan ömür tahmini için şarj ve deşarj akımı bilgilerini kullanacaktır.

@Mark Böylece, bir sır yoktur: şarj / deşarj geçmişi verileri ve ayrıca bir tahminde bulunmak için yeterli olan voltajın geçmişi var mı? Tamamen anlaşılır. Teşekkür ederim.
peterh - Monica'yı geri yükle

3
-1. Doğru (cep telefonu sınıfı) pil ölçümü, voltaj ölçümü yerine coulomb sayımı ile yapılır. Daha iyi bilmeden 7 kişinin bu cevabı iptal etmesine şaşırdım.
Nick Alexeev

3

"Şarj simgesi" pilin Şarj Durumunu (SOC) temsil eder - bu normalde bir yüzde rakamıdır.

Farklı pil teknolojileri farklı şekillerde yönetilir ...

Bazılarının eğimli bir deşarj eğrisi vardır - belirli bir sıcaklıkta verilen bir voltajın belirli bir SOC'yi temsil ettiğini bilirsiniz.

Diğerleri daha az yardımcı olurlar (örneğin kurşun / asit) ve son kullanma noktasına kadar X volt, sonra hemen hemen 0 volt sağladıkları için çok düz bir deşarj eğrisine sahiptirler! Bunlar, bir giriş / çıkış sayımı seviyesi ve% 0 /% 100 seviyelerinde yeniden kalibrasyon gerektirir.

Çoğu tüketici cihazı oldukça kaba bir SOC sunar - ancak aynı zamanda pilin ömrünü belirten Sağlık Durumuna da bağlıdır.


3

İşte bir coulomb sayacı örneği: http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/4150fc.pdf Belirli bir pilin gerçek zamanlı olarak kullanılan şarjını oldukça doğru bir şekilde ölçmek için kullanılabilir, bu durumda bir Li ion 1-2 hücre veya 3-6 hücreli NiCd veya NiMH piller. Bunu, çok küçük (mikro ohm) bilinen bir dirençteki akımı ölçerek ve sonra zaman içinde tüketilen mAHr'ları türetmek için kullanarak başarır,

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.