Перейти к содержанию

Замеры напряжения на параллельных аккумуляторах


mirico

Рекомендуемые сообщения

Поясняющая схема закреплена.

Есть два параллельно подключенных li-ion аккумулятора. Второй аккумулятор включается в работу когда первый разрядится. (полевики управляются контроллером).

Второй аккумулятор может отсутствовать или быть разряженным.

Нужно считывать текущее напряжение на аккумуляторах.

Есть идеи как это реализовать?

 

2019-11-14_141931.jpg

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Нужно подумать на тем, как неведомый "контроллер" будет узнавать о состоянии аккумуляторов.

Хорошо зафиксированный пациент в анестезии не нуждается

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

1 час назад, mirico сказал:

Нужно считывать текущее напряжение на аккумуляторах.

Есть идеи как это реализовать?

Не только "идея", но я так когда-то реализовывал:

9a7fbecfe53c.jpg

Математика простая. Если в контроллере ADC 10-битовый - принимаем что с питания Vcc (и с "+" аккумуляторов) получаем код 1023. Один бит соответствует напряжению ~0,00489 Вольт.

С "-" аккумуляторов подаём напряжение на входы аналого-цифрового преобразователя. Я условно обозначил аккумуляторы 1 и 2. Так-же условно обозначил входы ADC 1 и 2.

Далее всё очень просто: пусть, к примеру, с аккумулятора 1 получаем код 158, с аккумулятора 2 - 205.

Для аккумулятора 1: 1023-158=865, напряжение аккумулятора 865*0,00489= 4,23 Вольт

Для аккумулятора 2: 1023-205=818, напряжение аккумулятора 818*0,00489= 4,00 Вольт

Это один из вариантов подсчёта напряжения.

 

Другой вариант - схема та-же, только ADC должен выдавать не код, а считывать напряжение.

0 Вольт на входе - "0,00" на выходе ADC, 5 вольт на входе - "5,00" на выходе ADC.

Дальше простое вычитание:

напряжение ADC1 "0,77" вольт, напряжение Akk1 "5,00"-"0,77"="4,23" Вольт

напряжение ADC2 "1,00" вольт, напряжение Akk1 "5,00"-"1,00"="4,00" Вольт

Ну, в принципе, метод простой: из "опорного" питания нужно вычесть принятое с "-" аккумулятора.

Резисторы параллельно аккумулятору нужны чтобы при отсутствии аккумулятора "-" аккумулятора подтягивался к "+" аккумулятора и контроллер "видел" что аккумулятора нет или он просто полностью "сдох". Мосфеты должны, естественно, не иметь утечек в закрытом состоянии. В таком случае сопротивление резисторов можно увеличить в несколько раз.

Изменено пользователем Shahabbas
добавил

Технические вопросы решаю в теме , в личке не обсуждаю !!!

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Инженеры КОМПЭЛ провели сравнительное тестирование аккумуляторов EVE и Samsung популярного для бытовых и индустриальных применений типоразмера 18650. 

Для теста были выбраны аккумуляторы литий-никельмарганцевой системы: по два образца одного наименования каждого производителя – и протестированы на двух значениях тока разряда: 0,5 А и 2,5 А. Испытания проводились в нормальных условиях на электронной нагрузке EBD-USB от ZKEtech, а зарядка осуществлялась от лабораторного источника питания в режиме CC+CV в соответствии с рекомендациями в даташите на определенную модель. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

10 часов назад, mirico сказал:

Второй аккумулятор включается в работу когда первый разрядится.

Получается так - буду скакать на одной ноге пока нога не устанет, а потом на второй буду скакать. А какой в этом глубокий смысл вообще? Стоят два акка параллельно без всяких излишеств - вот пускай так и работают параллельно и одновременно.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Новый аккумулятор EVE серии PLM для GSM-трекеров, работающих в жёстких условиях (до -40°С)

Компания EVE выпустила новый аккумулятор серии PLM, сочетающий в себе высокую безопасность, длительный срок службы, широкий температурный диапазон и высокую токоотдачу даже при отрицательной температуре. 

Эти аккумуляторы поддерживают заряд при температуре от -40/-20°С (сниженным значением тока), безопасны (не воспламеняются и не взрываются) при механическом повреждении (протыкание и сдавливание), устойчивы к вибрации. Они могут применяться как для автотранспорта (трекеры, маячки, сигнализация), так и для промышленных устройств мониторинга, IoT-устройств. Подробнее параметры и результаты тестов новой серии PLM по ссылке.

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

@Vlad90 , ну тут всё просто - 100% резерв питания. Пока один в работе - второй заряженный на контроле. Если вдруг первый разрядился до критического уровня - включается в работу второй аккумулятор, а микроконтроллер сигнализирует, допустим, 1-м красным светодиодом что первому аккумулятору требуется зарядка. Вытащил первый аккумулятор для зарядки - красный светодиод мигает "отсутствует 1-й аккумулятор".

После зарядки воткнул на место первый аккумулятор - красный светодиод погас. Система работает на 2-м аккумуляторе до его разрядки. Как разрядится - автоматически переключается на первый аккумулятор и 2-й светодиод светит что "2-му аккумулятору требуется зарядка".

Если есть свободные пины контроллера - можно подключить двухцветные (красно/зелёные) светодиоды. Зелёным цветом индицировать какой акк в работе, красным - акк сдох, моргающий красный - нет аккумулятора. Тут уже как фантазия разыграется. Можно и зелёный заставить мигать когда напряжение рабочего аккума приближается к критически низкому уровню. Или использовать одновременное (оранжевый) или попеременное (красный/зелёный) индицирование напряжения аккумов.

Таким образом исключается возможность что одновременно параллельно работающие аккумуляторы могут так-же параллельно одновременно "сдохнуть" и система просто выключится!

 

Подобным образом было когда-то давно (когда ещё не было мобильных телефонов) сделано автоматическое переключение аккумуляторного питания в радиорелейных телефонных станциях NEC.

Изменено пользователем Shahabbas
добавил

Технические вопросы решаю в теме , в личке не обсуждаю !!!

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Литиевые батарейки и аккумуляторы от мирового лидера  EVE в Компэл

Компания Компэл, официальный дистрибьютор EVE Energy, бренда №1 по производству химических источников тока (ХИТ) в мире, предлагает продукцию EVE как со склада, так и под заказ. Компания EVE широко известна в странах Европы, Америки и Юго-Восточной Азии уже более 20 лет. Недавно EVE была объявлена поставщиком новых аккумуляторных элементов круглого формата для электрических моделей «нового класса» компании BMW.

Продукция EVE предназначена для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

Задача привязки к общему проводу "подвешенного" напряжения в данном случае решается очень просто - при наличии инструментальное ОУ с rr in. Нужен оу и два резистора примерно по мегоому каждый. Один резистор подключаете к плюсу аккумулятора и общему, другой к минусу аккумулятора и плюсу питания ОУ. Входы +/- ОУ подключаете +/- аккумулятора, вход ref ОУ на общий, резистор rg можно не ставить. Получаете на выходе оу привязанное к общему напряжение численно равное напряжению на аккумуляторе с очень небольшой ошибкой. И, да, напряжение питания ОУ должно быть больше в два раза (лучше чуть больше) напряжения на аккумуляторе.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

15 часов назад, Shahabbas сказал:

 Пока один в работе - второй заряженный. Если вдруг первый разрядился до критического уровня - включается в работу второй аккумулятор, а микроконтроллер сигнализирует, допустим, 1-м красным светодиодом что первому аккумулятору требуется зарядка. Вытащил первый аккумулятор для зарядки - красный светодиод мигает "отсутствует 1-й аккумулятор".

После зарядки воткнул на место первый аккумулятор - красный светодиод погас. Система работает на 2-м аккумуляторе до его разрядки.

Логика работы сильно хромает. Контроль за разрядкой (загоранием светодиода) все равно осуществляется визуально. Человек смотрит на светодиод и при зажигании светодиода ручками меняет акки. Так зачем тогда все эти сложности с контроллером и пр? Просто  TL431 и светодиод на каждый акк, который показывает когда напряжение падает ниже уровня. Так-же точно загорится светодиод при снижении и так-же точно ручками человек меняет севший акк на заряженый. 

15 часов назад, Shahabbas сказал:

 Вытащил первый аккумулятор для зарядки - красный светодиод мигает "отсутствует 1-й аккумулятор".

А это вообще шедевр инженерной мысли! Сам вытащил акк, если не слепой и даже если склеротик и забыл, что вытащил, то видно-же что акка нет. Зачем городить систему со светодиодом и контроллером, что бы напомнить, что сам 5 минут назад вытащил акк и его нет. Предлагаю более простую систему без светодиода и контроллера:

spacer.png

Открываешь глаза и смотришь. Не на светодиод, а на акки. Если так как в левом отсеке - значит акк есть. Если так как в правом - значит акка нет. Думаю это и надежней и проще, чем сигнализация светодиодами о наличии акка в отсеке..

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Зачем эти сложности, контроллер состояния аккумулятора и так управляет н полевиком, пусть еще и управляет п полевиком на резервный аккумулятор, можно добавить еще светодиод показывающий работу второго аккумулятора.  Есть еще компараторы с напряжением 2,7-5,5 и опорным напряжением 2,5 с потреблением 0,006 мА. 

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

14.11.2019 в 16:20, Shahabbas сказал:

Математика простая. Если в контроллере ADC 10-битовый - принимаем что с питания Vcc (и с "+" аккумуляторов) получаем код 1023. Один бит соответствует напряжению ~0,00489 Вольт.

С "-" аккумуляторов подаём напряжение на входы аналого-цифрового преобразователя. Я условно обозначил аккумуляторы 1 и 2. Так-же условно обозначил входы ADC 1 и 2.

Далее всё очень просто: пусть, к примеру, с аккумулятора 1 получаем код 158, с аккумулятора 2 - 205.

Для аккумулятора 1: 1023-158=865, напряжение аккумулятора 865*0,00489= 4,23 Вольт

Для аккумулятора 2: 1023-205=818, напряжение аккумулятора 818*0,00489= 4,00 Вольт

Это один из вариантов подсчёта напряжения.

Спасибо! У меня было предположение что для ADC нужны связанные земли, а в данной задаче они развязаны. Оказалось что нужно было быстро собрать на макетке и тестировать, а не предполагать. Два дня ушло на рассуждения как решить эту задачу и виделись только два выхода: использовать специализированные микросхемы типа MAX17055 или ОУ как предложил   @Стрелка осцилографа

@Vlad90   @Гость Федот , задачи разные бывают. В данном случае идея такова.  И её верно описал  @Shahabbas

Устройство может быть с закрытым батарейным отсеком и менять батареи может два человека, а значит они не знают: стоИт там две или одна батарея. Микроконтроллер кроме аккумуляторов может ещё другой полезной деятельностью заниматься.

Например стоит это дело в удалённости где-нибудь в лесу, обход происходит каждые 2 дня. Параллельной работы двух аккумуляторов хватит на 5 дней, одного аккумулятора на 2.5 дня. Человек приходит и меняет один севший аккумулятор. Зачем ему менять два полу-севших? А если один аккумулятор это ещё и сборка из десятка аккумуляторов...

Или второй вариант, стоит это дело также в удалённости. Когда первый аккумулятор разрядится, то устройство посылает сигнал что аккум сел и надо его менять. На замену есть ещё столько-же времени сколько разряжался первый аккумулятор.

Изменено пользователем mirico
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

3 часа назад, mirico сказал:

менять батареи может два человека, а значит они не знают: стоИт там две или одна батарея

Если слово МЕНЯЕТ означает вытащить и взамен поставить, то индикация отсутствия не нужна. Или эти два меняльщика работают по принципу, один пришёл вынул и пошёл заряжать, а второй проходя мимо увидел светодиод и понял, что не хватает аккумулятора, и поставил. Вот первый удивиться когда вернётся с заряженным.  

3 часа назад, mirico сказал:

Когда первый аккумулятор разрядится, то устройство посылает сигнал что аккум сел и надо его менять. На замену есть ещё столько-же времени сколько разряжался первый аккумулятор.

Всё ровно менять нужно оба, иначе второй аккумулятор, будучи разряженным не имеет смысла.

Никак нельзя сигнализировать, что напряжение на первом аккумуляторе упало до предела и нужно его менять, чтоб резервный аккумулятор и был резервным, на случай отказа первого, или если оба меняльщика в запое?

 

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

11 часов назад, mirico сказал:

обход происходит каждые 2 дня. Параллельной работы двух аккумуляторов хватит на 5 дней, одного аккумулятора на 2.5 дня.

А не проще ли в таком случае ходить 1 раз в 4 дня и менять сразу 2 акка не глядя ни на какую индикацию?  Может сесть раньше? Ставьте три параллельно, что бы никаких никогда проблем не возникло. Я вижу простую задачу решаемую с помощью "трех резисторов", а вы туда андронный коллайдер пытаетесь приспособить. Чем проще - тем надежней. Ну дала сбой ваша система.. сдох китайский светодиодик индикации.. Вася приходит, глядит на огоньки - "Все ОК оба акка на месте..." А на самом деле Петя утром пропил второй акк... просто индикация не сработала....

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Вариант заменить мосфеты на P- канальные не рассматривался? Тогда МК мог бы измерять напряжение каждого аккумулятора безо всяких проблем и лишних "посредников".

А есть ещё такая система - "плановая замена". Если потребление устройства более - менее постоянное и можно предсказать степень разряда батарей, персонал просто периодически обходит точки и меняет все батареи подряд, невзирая на их состояние.

"Я не знаю какой там коэффициент, я просто паять умею. "

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

16.11.2019 в 08:56, mirico сказал:

Микроконтроллер кроме аккумуляторов может ещё другой полезной деятельностью занимат...

Пусть занимается чем хочет, но состояние аккумулятора отслеживать нужно. И если не планируется делать резервный аккумулятор подзаряжаемым от основного, то хватает отслеживания состояния основного. И как писали выше, для нормальной работы менять придётся оба, чтоб сохранять резерв в 100 процентов.  Но если у вас настойчивые проблемы с регламентом обслуживания, и нет надежды на персонал, стоит подумать о третьем, запасном для запасного.  Есть ещё ацп с дифференциальными входами, очень подойдут, когда количество запасных перевалит за десяток.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Есть ещё один способ контроля (достаточно точного) привязки подвешенного к плюсу питания напряжения к общему. Нужен только один простой ОУ с rr и четыре одинаковых резистора. Оставлю решение до вечера.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Как то так. Напряжения V2 и OUT-GND равны. Ошибка минимальная. Проблему того, что V1 в данной схеме всегда д.б. > V2 попробуйте решить сами.

478da429e451.png

 

Изменено пользователем Стрелка осцилографа
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

5 minutes ago, Стрелка осцилографа said:

Ошибка минимальная.

А если рабочая батарея подразрядилась V1 = 3В, а запасная полностью заряжена V2 = 4.2В, то какое напряжение будет на выходе? 

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Что делать для снятия ограничения V1>V2? Решение простое. Оставлю до завтра. Возможно, что кто-то справится сам.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Жертвуем полным уровнем и делим входной сигнал в необходимое число раз. Удобно для данного случая делить на 2. Для этого уменьшаем R2  и R4 до 255 кОм, на OUT  получаем половину от напряжения на аккумуляторе. Это учитываем для последующего сдвига значения при вычислении. И ещё одно. Не всякий ОУ будет работать при 3 - х вольтовом питании. Надо выбрать подходящий с rr in.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Гость
Unfortunately, your content contains terms that we do not allow. Please edit your content to remove the highlighted words below.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Восстановить форматирование

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

Загрузка...
  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    • Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу
×
×
  • Создать...