Bir LiPo pilin içinde hala ne kadar meyve suyu olduğunu nasıl anlayabilirim?

17

Bir LiPo Pilden gücünü çeken bir devrem olduğunu varsayalım. Bataryanın içinde hala ne kadar güç olduğunu bilmek istiyorum. İdeal olarak, güç seviyesinden voltaja bir devre en iyisi olacaktır. Bu şekilde bu devrenin çıkışını Arduino'mdaki bir ADC girişine bağlayabilirim.

batteries

— ppvi
kaynak

17

Dürüst olmak gerekirse, bunu güvenilir bir şekilde yapmanın bir yolunu bulmayı başarırsanız, sadece voltajı ölçün ve patentleyin, o zaman asla tekrar çalışmak zorunda kalmayacaksınız. Bir pilde kalan mevcut enerji terminal voltajı ile gevşek bir şekilde ilişkilidir, ancak aynı zamanda pil sıcaklığına da bağlıdır.

Pil şarj durumunu belirlemenin yaygın bir yöntemi, hücreye giren ve çıkan yükü saymak için bir coulomb sayacı kullanmaktır. Bu, mevcut gerçek enerji hala sıcaklığa bağlı olmasına rağmen, pilin şarj durumu hakkında daha iyi bir tahmin sağlar. Düşük sıcaklıklarda pil kapasitesi nominalin% 50'sinden daha az olabilir. Örnek bir cihaz ST STC3100'dür . Bu işlemciyle iletişim kurmak için bir I2C arayüzü kullanır. Coulomb sayımı, hücrenin içine ve dışına akımın şarj / deşarj döngüsü üzerine entegre edilmesiyle gerçekleştirilir. Pilin ne zaman dolu olduğunu biliyorsanız, kullanılan şarj miktarını tahmin edebilirsiniz.

— uɐɪ
kaynak

3

Sanırım Ian bunu çiviledi. Daha kolay, ancak daha az doğru bir kesmek istiyorsanız, mevcut bir şant kullanabilirsiniz. Bu, pilinizle seri olarak koyduğunuz çok düşük, çok hassas bir dirençtir (örneğin, 0,1 ohm). Akü voltajını ve şanttaki voltaj farkını ölçmek için Arduino'yu kullanabilirsiniz. Bunları 10 Hz'de örnekleyin ve anlık gücü hesaplayabilirsiniz. Bunu zamanla takip edin ve yükünüz ve sıcaklığınız oldukça sabitse, gerçek değerin% 10'unu elde edebilirsiniz.

— 00'da pingswept

2

Bu öneri, bir coulomb sayacının kendi versiyonunuzu etkili bir şekilde yuvarlıyor. Sorun şönt direnç voltajına analog sinyal seviyesi kayması ve amplifikasyonu eklemeniz gerekecek, böylece analog sinyal ADC giriş voltajı aralığında olacak ve bu aralığın makul bir aralığını kapsayacak.

— uɐɪ

@Ian: Gerçek gerçekler. Muhtemelen bazı gürültü filtreleme de gerekir.

— 14'te pingswept

Kalman filtresi orada harika olurdu

— NickHalden

@JGord, orada birçok olası tahminci var (Kalman Filtresi, Kalman Filtresini Uzat, prognoz teknikleri, kayan mod gözlemcileri ve daha fazlası). Her şey akü voltajı davranışını tahmin etmek, devre parametre değerlerini bulmak ve zaman içinde izlemek için kullandığınız devre modeline bağlıdır. Sorun şu ki, model ne kadar hassas olursa, gürültüye o kadar dirençli ve hesaplamaya çalıştığınız modelliksiz özellikler o kadar fazla CPU gücü ve verisine ihtiyaç duyuluyor.

— Joshua

2

Büyük sorun, çıkış voltajının çoğu zaman oldukça düz kalmasıdır. Bu nedenle, gerçekten iyi bir A / D'ye sahip değilseniz, doğrudan izleyemezsiniz. Bu yüzden dizüstü bilgisayarlar ve benzeri kalan gücü ölçmek için saatler kullanma eğilimindedir.

"Akü deşarj eğrisi" için grafikler bulmak oldukça kolaydır

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

— Ron
kaynak

1

Şu anda bir çok Lipo hücresinden oluşan büyük bir pille yaptığım şey şudur. İlk önce şarj ediyorum (maksimum voltaj için hücrelerin veri sayfasına bakın). Daha sonra, bir kapsama bağlı bir akım kelepçesi kullanırken ve akü voltajını ölçerken, pili büyük bir dirençle boşaltacağım. Batarya için kesme voltajında belirtilen bataryaya paralel bir güç kaynağı var, bu yüzden bataryayı daha ileri gitmemeniz gereken noktaya kadar boşaltmak için kurulumu bırakabilirim. Kapsamla (bazı Fluke, modeli bilmiyorum) Akımı zamanla kaydedebilir ve böylece kapasiteyi belirleyebilirim. Kapasite belirlendiğinde, kullanımdayken akım ve voltajı sürekli olarak kaydedeceğim ve böylece kalan yükü daha doğru bir şekilde bulabilirim.

— Erik
kaynak

0

Bu cevaplar çok iyi .

Ticari çözümün daha ucuz olduğunu keşfettim.

Laboratuvarınızda, cihazın yükünü ölçebiliyorsanız, içine herhangi bir şarj ölçer koymanıza gerek yoktur.

Örneğin: basit bir güç yük şeması

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

Arduino iki duruma komut verirse - veya okuyabilirse, dijital bir veri - tombala.

Arduino onları katlar ve şu iki sayaca ekler: bekleme süresi, süre dolu.

Cihazınızın pili ne kadar meyve suyu emdiğini hesaplamak için kolay matematik.

— Massimo
kaynak

Bu, cihazınızın yükünün sabit ve öngörülebilir olduğunu varsayar.

— Connor Wolf

Ortalama yükün neredeyse sabit olduğunu varsayar, örneğin% + - 5. Genellikle bu kabul edilebilir, çünkü tam adc şarj ölçümünden daha basit ve daha ucuzdur. Kesin bir önlem gerekiyorsa, daha fazla zaman ve para koyun.

— Massimo