Kuidas kujundada akumõõturit (aku laetuse näidikut)?

Igasugused laetavad akud on meie elus üha populaarsemad. Igal mobiilsel elektroonikaseadmel ja elektriseadmel on oma aku. Aku oleku jälgimine on lõppkasutaja jaoks vajalik ja kasulik.
Kuidas jälgida aku järelejäänud mahtuvust ehk kui kaua aku normaalselt töötab? Aku järelejäänud tööea mõõtmiseks on kolm algoritmi: pinge-mahutavuse kõvera otsing, voolu akumuleerimine ja takistuse jälgimine.
Esmalt arutame "pinge-mahtuvuse-kõvera otsingu" meetodit, mida siinkohal nimetame VCL-iks. See algoritm on kõigis kolmes mõttes lihtne tehnoloogia. VCL jälgib aku klemmide pinget ja võrdleb mõõdetud väärtust sisseehitatud fikseeritud pinge-mahtuvuse tabeliga, seejärel annab tulemuse suhtelise jääkmahutavuse oleku kohta. Erinevat tüüpi keemiliste akude puhul on pinge-mahtuvuse kõver erinev. Lisaks on see kõver isegi sama akupaki puhul erinev suurema või väiksema tühjendusvoolu korral. Seega on lihtne mõista, miks see meetod annab ainult üldise või ligikaudse tulemuse. Üldiselt on VCL-i aku jälgimise toodete suhteline jääkmahutavuse tolerants 10–20%.
Näiteks on siin viidatud BG1-XXXX-ile. Selle  akumõõturi  või indikaatori kohta lisateabe saamiseks võite topeltklõpsata sinistel teemasõnadel.

H BG1-XXX seeria akumõõtur (aku laetuse näidik)
BG1-XXX seeria akumõõtur (aku laetuse näidik)  Funktsioon
 Mõeldud 3,6 V ~ 48 V liitiumioon-/polümeer-, NiMH- või pliiakude jaoks.
 5-segmendiline LED-indikaator, 10% mahutavuse eraldusvõime.
 Sisseehitatud MCU kiip, täpne aku mahutavuse mõõtmine.
 Väga õhuke suurus: 42x22x5 mm, kergesti kinnitatav: isekleepuv alumine leht.
 Vastupidise polaarsuse kaitse.
HBG1-LX (X=1~10) 1~10 seeria liitiumioon-/polümeerakude jaoks
HBG1-NXX (XX=3~40) 3,6 V ~ 48 V NIMH akupaki jaoks
HBG1-AXX (XX=6~48) 6V~48V pliiaku jaoks.

Selle tüüpi aku jälgimise indikaatori eeliseks on lihtsus ja madal hind. Kui täpsusaste 10–20% vastab teie nõuetele, on VCL kõige soovitatavam.

Teiseks tutvustame "voolu akumuleerimise" algoritme (edaspidi nimetatud CA), seda meetodit nimetatakse ka "Coulombi kalkulaatoriks" või "voolu integreerimiseks". CA-funktsiooniga aku monitor jälgib aku järelejäänud mahtuvust vooluakumulaatori abil. CA-meetod hoiab akusse siseneva ja sealt väljuva voolu kogunenud netosummat. Üldiselt kasutatakse nendes seadmetes kahte registrit, üks register ainult laadimisvoolu akumuleerimiseks ja teine ​​tühjendusvoolu akumuleerimiseks. CA-funktsiooni abil arvutab aku monitor lisaks suhtelisele järelejäänud mahtuvusele ka absoluutmahtuvusele (mitu Ah või mAh). Võrreldes "pinge-mahutavuse-kõvera otsingu" meetodiga on CA algoritmil suurem täpsusaste (üldiselt võib see ulatuda +-5%), kuid see vajab täiendavat vooluandurit ja see viib keerukama juhtmestiku paigaldamiseni.
Green Digital Power-Techi BG2-XXXX akumõõtur ja BG3-XXXX akumonitor kasutavad kõik seda meetodit. Järgnevad tabelid annavad lühikese sissejuhatuse.

HBG2-XXX-X digitaalne akumonitori mõõtur
BG2-XXX-X digitaalne akumonitori mõõtur  Funktsioon
 Mõeldud 6,4 V ~ 48 V liitiumioon-/polümeer-, LiFePo4-, NiMH-, NiCd- või pliiakudele.
Digitaalne ekraan, jälgige pinget / voolutugevust ja mahtuvust hõlpsalt.
 Sisseehitatud AVR-kiip, aku parameetrite täpne mõõtmine.
 Lihtne paigaldada: ette nähtud 4 x M3 auku.
 Sisendi vastupidise polaarsuse kaitse.
Maksimaalne lubatud voolutugevus: 5A, 10A, 18A või 28A (valitud viimase järelliite numbri järgi)
Plaadil on SISSE/VÄLJA juhtpistik.
Suurus: PxLxK=98x35x25mm

HBG-3-XXX seeria aku näidiku indikaator (LCD-ekraan)
BG-3-XXX seeria akumõõturi tester ja näidiku indikaator (LCD-ekraan)  Funktsioon
Mõeldud 6V~48V liitiumioon-/polümeer-, NiMH- või pliiakude jaoks.
Soodne LCD-ekraan, hõlpsasti loetavad kõik aku parameetrid
 Sisseehitatud AVR MCU kiip, mõõdab täpselt aku pinget, voolutugevust ja kütusemahtuvust.
 Standardne tööstuslik arvesti korpus, kergesti paigaldatav ja kinnitatav.
 Vastupidise polaarsuse kaitse.
Vooluandur ja temperatuuriandur on kaasas.



Kolmas algoritm kannab nime Impedance Track™ (IT) tehnoloogia. See meetod on Texas Instrumentsi (TI) ettevõtte kaubamärk. TI väidab, et see algoritm on täpsem kui pinge-mahtuvuse-kõvera otsingu ja voolu akumuleerimise meetodid. Kui see teid huvitab, võite külastada TI veebisaiti, et selle tehnoloogia kohta lisateavet saada.

Akupaki järelejäänud mahtuvuse kuvamiseks on kolm võimalust. Lihtsaim viis on kasutada LED-massiivi, näiteks BG1-XXXX akuindikaatorit. Parema välimusega ja veidi kallim viis on kasutada LCD-ekraanipaneeli, näiteks BG2-XXXX akumonitori (või akumõõturit). Kui teie seadmel on SMBus-sideport, saab BMS-Lxx seda protokolli kasutada kõigi akumõõturite edastamiseks kasutaja seadmesse.