Prosty monitor stanu naładowania Li-po

[Treker (Damian Szymański)]

Witam, macie może jakieś sprawdzone sposoby na monitorowanie poziomu naładowania li-poli? Wystarczy mi tylko sygnał, że jest coś nie tak - zbyt niskie napięcie 😉

Najprostszy układ, który znalazłem i używałem wygląda tak:

Jednak dobieranie rezystorów i regulacja tego ustrojstwa nie jest zbyt przyjemna.

Inne pomysły, których nie mogę zastosować to:

- mierzenie poziomu baterii przez ADC

- wykorzystanie drugiego małego AVR do mierzenia napięcia

Szukam czegoś najprostszego/najmniejszego.

PS Feniks 2 odradza się (w bólach) z popiołów 😋

[matrix]

Może zamiast rezystorów daj miniaturowe potencjometry 10-cio obrotowe ?

[GAndaLF]

Rozwiązanie które mi się nasuwa pewnie znasz i odrzuciłeś bo trudno, żeby admin nie wiedział co ma na własnej stronie 😋 Ale mimo wszystko o nim napiszę.

Chodzi mi o układ na wzmacniaczu operacyjnym, diodzie zenera i dzielniku napięcia taki jak na tym rysunku:

https://www.forbot.pl/forum/upload_img/obrazki/IMG_4c3f7114d1d873270.png

z artykułu

https://www.forbot.pl/forum/topics20/metody-pomiaru-stanu-baterii-w-robocie-mobilnym-vt3819.htm

[Armir]

Używam dokładnie tego układu. https://www.forbot.pl/forum/upload_img/obrazki/IMG_4c3f7114d1d873270.png Wystarczy troszkę dobrać rezystory bo przy tych na schemacie alarmuje zbyt późno.

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[Treker (Damian Szymański)]

Udam, że pamiętałem o tym artykule bo w końcu:

bo trudno, żeby admin nie wiedział co ma na własnej stronie

Chociaż nie wiem, czy uda mi się wcisnąć ten układ do siebie, bo mam mało miejsca.

[Xweldog]

Może Cię zainteresuje taki układzik. Zrobiłem go do automatycznego odłączania zasilania gdy U na accu spadnie poniżej bezpiecznego progu ale nie ma żadnego problemu by go dostosować do innych progów ect. Działa tak, że po podaniu Uz przez R ładuje się elektrolicik, spadek napięcia na R włącza MOS-a, ten podaje U na dzielnik w 431. Jeżeli Uz jest większe od Uprogowego układ sam się podtrzyma do czasu, aż Uz spadnie poniżej progu.

Można dać np. BS250 a w miejsce włącznika LED-a. Układzik bazuje na b.stabilnej 431 i ma b.ostry próg wyłączania. Wystarczy by U spadło poniżej zadanej wartości o ok. 10-20mV, MOS-P zostaje wyłączony i zacznie świecić LED.

[BlackJack]

Zasadniczo są do tego specjalizowane scalaki, ale niektóre układy nadzoru RESETu dla CPU też to potrafią. Wbrew pozorom nie kosztują majątku.

Ja np. mam w domu ADM707. (7.99zł + VAT)

Cechy:

FEATURES

Guaranteed RESET valid with VCC = 1 V

190 μA quiescent current

Precision supply voltage monitor

4.65 V (ADM705/ADM707)

4.40 V (ADM706/ADM708)

200 ms reset pulse width

Debounced TTL/CMOS manual reset input (MR)

Independent watchdog timer (ADM705/ADM706)

1.60 sec timeout (ADM705/ADM706)

Active high reset output (ADM707/ADM708)

Voltage monitor for power-fail or low battery warning 💡➡️

Superior upgrade for MAX705 to MAX708

Nota:

http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/ADM705_706_707_708.pdf

Natomiast najprostsze, z możliwych rozwiązań, to wykorzystanie do monitorowania napięcia to komparatora w procesorze do którego dołącza się odpowiednio dzielniki rezystorowe.

Chyba prostszego nic nie wymyślisz, jest to zasadniczo układ restartu CPU po spadku napięcia z książki o PICach, ale jako monitor napięcia też się nadaje. Napięcie zadziałania to Vdz + 0,7V.

[Luuke]

Żeby nie zakładać nowego tematu zapytam tutaj.

Jeśli jest możliwość wykorzystania ADC w uC do monitorowania to wystarczy odpowiednio dobrany dzielnik napięcia tak, aby napięcie wyjściowe nie przekroczyło 5V i nie spaliło układu? Teoretycznie wiem, że można, ale wolę zapytać i mieć pewność, że nic nie zepsuję 😋

[MirekCz]

Tak, wystarczy.

Najlepiej dać do tego kondensator równolegle do pomiarowego rezystora np. 100nF żeby trochę odfiltrować zakłócenia.

[marek1707]

Dodam tylko, że nie istnieje "prosty monitor stanu naładowania" pracujący w warunkach zmiennego obciążenia. Jeżeli nasz układ (gra, termometr, sterownik czegokolwiek) pobiera w miarę stały prąd to OK, pomiar napięcia może być dobrym estymatorem stanu akumulatora. Jednakże akurat na tym Forum budowane są raczej konstrukcje wykorzystujące zwykle kilka silników załączanych jakąś inteligencją a akumulatory nie są zwykle przewymiarowane więc i obciążenia nie są dla nich trywialne. Warto spojrzeć na ch-ki rozładowania różnych ogniw i zauważyć, że im mniejszy aku tym większa zależność napięcia od "wysysanego" prądu. Wynika to wprost ze zależności rezystancji wewnętrznej od pojemności i od stopnia rozładowania. Trudno będzie ustawić próg zadziałania komparatora (jakikolwiek by on był) tak, by podnosił alarm w sposób pewny. Być może już od połowy wyładowanej pojemności aku załączenie silników będzie dawało sygnał z komparatora a ich wyłączenie spowoduje zanik sygnału. Czy to dobrze czy źle? To zależy od tego, jak ktoś obsłuży ten sygnał w programie.

Przy okazji: wspomniany układzik ze wzmacniaczm operacyjnym jest błędny. To zadziwiające jak podstawowe zupełnie pomyłki przechodzą do historii jako wzorce powielane następnie bezkrytycznie przez kolejnych konstruktorów nie-elektroników. Wzmacniacz operacyjny NIGDY nie powinien pracować z otwartą pętlą sprzężenia zwrotnego. Jeśli ma być komparatorem (no trudno, niech już będzie) powinien dostać jeszcze jeden lub dwa oporniki w pętli sprzężenia dodatniego. Inaczej jest to układ z cyklu "jak mały Kazio wyobraża sobie porównywanie napięć". Komparator MUSI mieć histerezę bo inaczej jego działanie (i wynik na wyjściu) są w obszarze przejściowym praktycznie niezdefiniowane. To oznacza, że w pobliżu napięcia, które uznamy za progowe możemy dostać zamiast jedynki lub zera logicznego np. 1.8V lub co gorsza ciąg impulsów, szum (to na pewno) itp. Diodki LED to nie zaboli choć np. jej przygasanie może być denerwujące. A procesor - jeśli dostanie ten sygnał - na pewno się zaniepokoi..

Przy okazji (2nd): użyty wzmacniacz 358 ma bipolarny stopnień wyjściowy na dwóch wtórnikach i w stanie wysokim - jeśli tak to nazwiemy, potrafi wysterować wyjście tylko do napięcia Vcc-1.5V. Jeżeli sygnał alarmu miałby iść do procesora, przy Vcc=5V jeszcze będzie działało ale dla mniejszych już niekoniecznie. LM358 ma trochę lepszą ch-kę wyjściową dla prądu wpływającego co oznacza, że "wolałby" sterować diodką podłączoną od wyjścia do plusa. Wtedy oczywiście należy zamienić też wejścia 🙂

Przy okazji (3rd): jeśli +5V (na schemacie z LM358) dostajemy np. z 7805 i nie są z niego popędzane żadne silniki to możemy to zasilanie traktować jako dobrą referencję - znacznie lepszą niż dioda Zenera. A to oznacza, że możemy z niej zrezygnować na rzecz kolejnego opornika 🙂

Może warto pomyśleć o pomiarze ładunku pozostałego w aku? Skoro i tak zwykle mamy procesor, to wystarczy mierzyć prąd pobierany przez całość, nacałkować to w czasie i mamy ładunek zużyty przez układ. Takie coś jest tak samo trudne jak komparator napięcia a daje ciekawe wyniki i daje dużo lepszą ocenę stanu aku niż samo napięcie. Są do tego oczywiście specjalne scalaki z którymi rozmawia się np. przez I2C ale robienie takich rzeczy na piechotę też jest fajne.