ฉันจะบอกได้อย่างไรว่าแบตเตอรี่ LiPo ยังคงมีอยู่เท่าไหร่?

17

สมมติว่าฉันมีวงจรที่ดึงพลังงานจาก LiPo Battery ฉันต้องการทราบว่าแบตเตอรี่ยังมีพลังงานอยู่เท่าใด เป็นการดีที่วงจรของระดับพลังงานกับแรงดันจะดีที่สุด .. ด้วยวิธีนี้ฉันสามารถเชื่อมต่อเอาท์พุทของวงจรนั้นกับอินพุต ADC ใน Arduino ของฉัน

batteries

— ppvi
แหล่งที่มา

17

หากคุณจัดการหาวิธีที่จะทำสิ่งนี้ได้อย่างน่าเชื่อถือเพียงแค่วัดแรงดันและจดสิทธิบัตรคุณจะไม่ต้องทำงานอีกต่อไป พลังงานที่เหลืออยู่ในแบตเตอรี่นั้นสัมพันธ์กับแรงดันไฟฟ้าเทอร์มินัล แต่ก็ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของแบตเตอรี่ด้วย

วิธีการทั่วไปในการกำหนดสถานะการชาร์จแบตเตอรี่คือการใช้ตัวนับ coulomb เพื่อนับจำนวนประจุที่เข้าและออกจากเซลล์ สิ่งนี้จะช่วยให้การประเมินสถานะการชาร์จของแบตเตอรี่ดีขึ้นแม้ว่าพลังงานที่ใช้จริงจะยังคงขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ที่อุณหภูมิต่ำความจุของแบตเตอรี่อาจน้อยกว่า 50% ของค่าเล็กน้อย อุปกรณ์ตัวอย่างคือST STC3100 ใช้อินเตอร์เฟส I2C เพื่อสื่อสารกับโปรเซสเซอร์ การนับคูลอมบ์ดำเนินการโดยการรวมกระแสเข้าและออกของเซลล์ผ่านวงจรชาร์จ / คายประจุ หากคุณรู้ว่าเมื่อแบตเตอรี่เต็มคุณสามารถประเมินจำนวนประจุที่ใช้ไปได้

— uɐɪ
แหล่งที่มา

3

ฉันคิดว่าเอียนจับตัวนี้ หากคุณกำลังมองหาการแฮ็คที่ง่ายขึ้น แต่แม่นยำน้อยกว่าคุณสามารถใช้การสับแบบปัจจุบัน นี่คือตัวต้านทานที่ต่ำมากและแม่นยำมาก (เช่น 0.1 โอห์ม) ที่คุณใส่ในแบตเตอรี่ จากนั้นคุณสามารถใช้ Arduino เพื่อวัดแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่และความต่างศักย์ของแรงดันในการปัด ตัวอย่างที่ 10 เฮิร์ตซ์และคุณสามารถคำนวณพลังงานทันที ติดตามเมื่อเวลาผ่านไปและฉันพนันว่าคุณจะได้รับภายใน 10% ของมูลค่าที่แท้จริงหากภาระและอุณหภูมิของคุณคงที่

— pingswept

2

ข้อเสนอแนะนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพกลิ้งรุ่นเคาน์เตอร์ของคุณเอง ปัญหาคือคุณจะต้องเพิ่มการเปลี่ยนระดับสัญญาณอนาล็อกและการขยายไปยังแรงดันตัวต้านทาน shunt เพื่อให้สัญญาณอะนาล็อกอยู่ภายในช่วงแรงดันไฟฟ้าอินพุต ADC และครอบคลุมช่วงที่เหมาะสมของช่วงนั้น

— คุณ

@Ian: ข้อเท็จจริงจริง อาจต้องมีการกรองสัญญาณรบกวนด้วยเช่นกัน

— pingswept

@pingswept ตัวกรองคาลมานน่าจะยอดเยี่ยมที่นั่น

— NickHalden

@JGord มีตัวประมาณจำนวนมากที่เป็นไปได้อยู่ที่นั่น (ตัวกรองคาลมาน, ตัวกรองคาลมานขยาย, เทคนิคการพยากรณ์โรค, ผู้สังเกตการณ์แบบเลื่อนโหมดและบนและบน) ทุกอย่างขึ้นอยู่กับรุ่นของวงจรที่คุณใช้เพื่อประเมินพฤติกรรมของแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่การค้นหาค่าพารามิเตอร์ของวงจรและการติดตามพวกเขาเมื่อเวลาผ่านไป ปัญหาคือยิ่งรูปแบบถูกต้องมากเท่าไรก็ยิ่งมีความต้านทานต่อเสียงรบกวนมากขึ้นเท่านั้นและยังมีคุณสมบัติที่ไม่ได้ถูกสร้างขึ้นมามากเท่าที่คุณต้องการและจะต้องใช้พลังงานและข้อมูลของ CPU มากขึ้น

— Joshua

2

ปัญหาใหญ่คือแรงดันไฟฟ้าขาออกค่อนข้างคงที่ตลอดเวลา ดังนั้นถ้าคุณมี A / D ที่ดีจริงๆคุณไม่สามารถตรวจสอบได้โดยตรง นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมแล็ปท็อปและเช่นนั้นมักใช้นาฬิกาเพื่อวัดพลังงานที่เหลืออยู่

มันค่อนข้างง่ายที่จะหากราฟถ้าคุณค้นหา "กราฟการคายประจุแบตเตอรี่"

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

— รอน
แหล่งที่มา

1

สิ่งที่ฉันกำลังทำอยู่ในขณะนี้ด้วยแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ที่ประกอบด้วยเซลล์ Lipo จำนวนมากมีดังต่อไปนี้ ฉันคิดค่ามันก่อน (ดูแผ่นข้อมูลของเซลล์สำหรับแรงดันไฟฟ้าสูงสุด) ต่อไปฉันจะระบายแบตเตอรี่ด้วยตัวต้านทานขนาดใหญ่ในขณะที่ใช้ตัวหนีบกระแสที่เชื่อมต่อกับขอบเขตรวมถึงการวัดแรงดันแบตเตอรี่ มีแหล่งจ่ายไฟพร้อมกับแบตเตอรี่ที่ระดับแรงดันไฟตัดของแบตเตอรี่ดังนั้นฉันสามารถออกจากการตั้งค่าเพื่อระบายแบตเตอรี่จนถึงจุดที่ไม่แนะนำให้ไปเพิ่มเติม ด้วยขอบเขต (บางฟลุคไม่รู้โมเดล) ฉันสามารถบันทึกกระแสเมื่อเวลาผ่านไปและกำหนดความจุได้ เมื่อกำหนดความจุฉันจะบันทึกกระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าตลอดเวลาเมื่อใช้งานและทำให้ฉันสามารถค้นหาประจุที่เหลือได้อย่างแม่นยำมากขึ้น

— เอริค
แหล่งที่มา

0

คำตอบเหล่านี้เป็นสิ่งที่ดีเกินไป

ฉันค้นพบวิธีแก้ปัญหาทางการค้าที่ถูกกว่า

ที่ห้องปฏิบัติการของคุณหากคุณสามารถวัดโหลดของอุปกรณ์ได้คุณไม่จำเป็นต้องวางมิเตอร์ประจุใด ๆ ไว้ข้างใน

ตัวอย่างเช่น: schema โหลดพลังงานแบบง่าย

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

ถ้า Arduino สั่งสองสถานะ - หรือสามารถอ่านได้นั่นก็คือข้อมูลดิจิตอล - บิงโก

Arduino คูณและเพิ่มสองตัวนับเหล่านี้: เวลาในโหมดสแตนด์บาย, เวลาเต็ม

คณิตศาสตร์ง่าย ๆ ในการคำนวณว่าอุปกรณ์ของคุณมีปริมาณน้ำมากเพียงใด

— มัสซิโม
แหล่งที่มา

สิ่งนี้จะถือว่าภาระของอุปกรณ์ของคุณได้รับการแก้ไขและคาดการณ์ได้

— Connor Wolf

มันถือว่าโหลดโดยเฉลี่ยเกือบจะคงที่แล้วพูด + - 5% โดยปกติจะเป็นที่ยอมรับได้เนื่องจากง่ายกว่าและถูกกว่าการวัดค่าโฆษณา adc แบบเต็ม หากจำเป็นต้องมีการวัดที่แม่นยำให้ใส่เวลาและเงินมากขึ้น

— Massimo