Kaikenlaiset ladattavat akut ovat yhä suositumpia elämässämme. Jokaisessa mobiilielektroniikkalaitteessa ja sähkölaitteessa on oma akkunsa. Akun tilan seuranta on välttämätöntä ja hyödyllistä loppukäyttäjälle.
Kuinka seurata akun jäljellä olevaa kapasiteettia eli kuinka kauan akku toimii normaalisti? Akun jäljellä olevan varauksen mittaamiseen on kolme algoritmia: "Jännite-kapasiteetti-käyrähaku", "Virran kertyminen" ja "Impedanssin seuranta".
Ensin käsittelemme "jännite-kapasiteetti-käyrähaku"-menetelmää, jota tässä kutsumme VCL:ksi. Tämä algoritmi on yksinkertainen tekniikka kaikilla kolmella tavalla. VCL mittaa akun napajännitettä ja vertaa mitattua arvoa sisäänrakennettuun kiinteään jännite-kapasiteettitaulukkoon, jolloin saadaan tulokseksi suhteellinen jäljellä oleva kapasiteetti. Erilaisilla kemiallisilla akkutyypeillä jännite-kapasiteettikäyrä on erilainen. Lisäksi jopa samalla akulla tämä käyrä on erilainen suuremmalla tai pienemmällä purkausvirralla. Siksi on helppo ymmärtää, miksi tämä menetelmä antaa vain karkean tuloksen. Yleensä VCL-akkuvalvontalaitteiden suhteellinen jäljellä olevan kapasiteetin toleranssi on 10–20 %.
Esimerkkinä tässä mainitaan BG1-XXXX. Voit kaksoisnapsauttaa sinisiä aihesanoja saadaksesi lisätietoja tästä akkumittarista tai -indikaattorista.
H BG1-XXX -sarjan akkumittari (akun virtamittari)
|
Ominaisuus |
| Suunniteltu 3,6 V ~ 48 V litiumioni-/polymeeri-, NiMH- tai lyijyakuille. | |
| 5-segmenttinen LED-indikaattori, 10 %:n resoluutio. | |
| Sisäänrakennettu MCU-siru, tarkka akun kapasiteetin mittaus. | |
| Erittäin ohut koko: 42x22x5 mm, Helppo kiinnittää: itseliimautuva pohjalevy. | |
| Käänteisen napaisuuden suojaus. | |
| HBG1-LX (X=1~10) 1~10-sarjan litiumioni-/polymeeriakkupakalle | |
| HBG1-NXX (XX=3~40) 3,6 V~48 V NIMH-akkupakkaukselle | |
|
HBG1-AXX (XX=6~48) 6V~48V lyijyakulle. |
Tämän tyyppisen akkumittarin etuna on yksinkertainen ja edullinen hinta. Jos 10–20 %:n tarkkuustaso täyttää vaatimukset, VCL on parhaiten suositeltava.
Toiseksi esittelemme "virran keräämisen" algoritmit (jäljempänä CA), tätä menetelmää kutsutaan myös "Coulomb-laskuriksi" tai "virran integroimiseksi". CA-toiminnolla varustettu akkumonitori seuraa akun jäljellä olevaa kapasiteettia virtakertoimen avulla. CA-menetelmä ylläpitää akkuun tulevan ja siitä lähtevän virran kokonaismäärää. Näissä laitteissa käytetään yleensä kahta rekisteriä: toinen rekisteri vain latausvirran keräämiseen ja toinen purkausvirran keräämiseen. CA-toiminnon avulla akkumonitori ei ainoastaan laske suhteellisen jäljellä olevan kapasiteetin, vaan mittaa myös absoluuttisen kapasiteetin (kuinka monta Ah tai mAh). Verrattuna "jännite-kapasiteetti-käyrähaku" -menetelmään, CA-algoritmilla on korkeampi tarkkuustaso (yleensä voi olla +-5 %), mutta se tarvitsee ylimääräisen virta-anturin, mikä johtaa monimutkaisempaan johdotusasennukseen.
Green Digital Power-Techin BG2-XXXX-akkumittari ja BG3-XXXX-akkumonitori käyttävät kaikki tätä menetelmää. Seuraavat taulukot antavat lyhyen johdannon.
HBG2-XXX-X digitaalinen akkumittari
|
Ominaisuus |
| Suunniteltu 6,4 V ~ 48 V litiumioni-/polymeeri-, LiFePo4-, NiMH-, NiCd- tai lyijyakuille. | |
| Digitaalinen näyttö, jolla voit seurata jännitettä/virtaa ja kapasiteettia helposti. | |
| Sisäänrakennettu AVR-siru, tarkka akun parametrien mittaus. | |
| Helppo asennus: 4 x M3-reikää. | |
| Tulosignaalin käänteisen napaisuuden suojaus. | |
| Suurin sallittu virta: 5A, 10A, 18A tai 28A (valitaan viimeisen jälkiliitenumeron mukaan) | |
| ON/OFF-ohjausliittimellä piirilevyllä. | |
|
Koko: PxLxS=98x35x25mm |
HBG-3-XXX-sarjan akun varaustason ilmaisin (LCD-näyttö)
|
Ominaisuus |
| Suunniteltu 6 V ~ 48 V litiumioni-/polymeeri-, NiMH- tai lyijyakuille. | |
| Edullinen LCD-näyttöpaneeli, helppo lukea kaikki akun parametrit | |
| Sisäänrakennettu AVR MCU -siru, tarkka akun jännitteen, virran ja polttoaineen kapasiteetin mittaus. | |
| Vakiokokoinen teollisuusmittarikotelo, helppo asentaa ja kiinnittää. | |
| Käänteisen napaisuuden suojaus. | |
| Virta-anturi ja lämpötila-anturi toimitetaan. | |
|
|
|
|
|
Kolmatta algoritmia kutsutaan Impedance Track™ (IT) -tekniikaksi. Tämä menetelmä on Texas Instruments (TI) Companyn tavaramerkki. TI väittää, että tällä algoritmilla on tarkempi tarkkuus kuin jännite-kapasitanssikäyrähaulla ja virran kertymismenetelmillä. Jos olet kiinnostunut, voit käydä TI:n verkkosivuilla saadaksesi lisätietoja tästä tekniikasta.
Akun jäljellä olevan kapasiteetin voi näyttää kolmella tavalla. Yksinkertainen tapa on käyttää LED-matriisia, kuten BG1-XXXX-akkunäyttöä. Paremman näköinen ja hieman kalliimpi tapa on käyttää LCD-näyttöpaneelia, kuten BG2-XXXX-akkumittaria. Jos laitteessasi on SMBus-tiedonsiirtoportti, BMS-Lxx voi käyttää tätä protokollaa kaikkien akkumittarien siirtämiseen käyttäjän laitteeseen.