Baterias recarregáveis de todos os tipos estão cada vez mais presentes em nossas vidas. Todos os dispositivos eletrônicos portáteis e equipamentos elétricos possuem sua própria bateria. Monitorar o status da bateria é necessário e útil para o usuário final.
Como monitorar a capacidade restante da sua bateria, ou seja, por quanto tempo minha bateria continua funcionando normalmente? Existem três algoritmos para medir a capacidade restante da sua bateria: o método de "Consulta da Curva de Tensão-Capacidade", o método de "Acumulação de Corrente" e o método de "Rastreamento de Impedância".
Primeiramente, discutiremos o método de "Consulta da Curva de Tensão-Capacidade", que chamaremos de VCL. Este algoritmo é uma tecnologia simples em todos os três aspectos. O VCL monitora a tensão nos terminais da bateria e compara o valor medido com uma tabela de tensão-capacidade fixa interna, fornecendo um resultado sobre a capacidade restante relativa. Para diferentes tipos de baterias, a curva de tensão-capacidade é diferente. Além disso, mesmo para um mesmo conjunto de baterias, essa curva será diferente em correntes de descarga mais altas ou mais baixas. Portanto, é fácil entender por que esse método fornece apenas um resultado aproximado. Geralmente, os monitores de bateria VCL têm uma tolerância de 10% a 20% na capacidade restante relativa.
Como exemplo, cita-se aqui o BG1-XXXX. Você pode clicar duas vezes nas palavras-chave em azul para obter dados mais detalhados sobre este medidor ou indicador de bateria.
Medidor de bateria da série H BG1-XXX (medidor de carga da bateria)
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Recurso |
| Projetado para baterias de íon-lítio/polímero, NiMH ou chumbo-ácido de 3,6 V a 48 V. | |
| Indicador LED de 5 segmentos, resolução de 10% da capacidade. | |
| Chip MCU integrado para medição precisa da capacidade da bateria. | |
| Tamanho muito compacto: 42x22x5 mm, fácil de fixar: película autoadesiva na parte inferior. | |
| Proteção contra inversão de polaridade. | |
| HBG1-LX (X=1~10) para baterias de íon-lítio/polímero da série 1~10. | |
| HBG1-NXX (XX=3~40) para baterias NiMH de 3,6 V a 48 V. | |
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HBG1-AXX (XX=6~48) para baterias de chumbo-ácido de 6V~48V. |
A vantagem desse tipo de indicador de monitoramento de bateria é a sua simplicidade e baixo custo. Se uma precisão de 10% a 20% atender às suas necessidades, o VCL é a melhor opção.
Em segundo lugar, apresentamos os algoritmos de "Acumulação de Corrente" (doravante denominados CA), também chamados de "Calculadora de Coulomb" ou "integração de corrente". O monitor de bateria com função CA rastreia a capacidade restante de uma bateria usando o Acumulador de Corrente. O método CA mantém um total acumulado líquido da corrente que entra e sai da bateria. Geralmente, esses dispositivos utilizam dois registradores: um para acumular apenas a corrente de carga e outro para acumular a corrente de descarga. Com a função CA, o monitor de bateria não apenas calcula a capacidade restante relativa, mas também mede a capacidade absoluta (quantos Ah ou mAh). Comparado ao método de "Consulta da Curva de Tensão-Capacidade", o algoritmo CA possui um nível de precisão maior (geralmente atingindo ±5%), mas requer um sensor de corrente adicional, o que resulta em uma instalação de fiação mais complexa.
Os medidores de bateria BG2-XXXX e os monitores de bateria BG3-XXXX da Green Digital Power-Tech utilizam esse método. As tabelas a seguir fornecem uma breve introdução.
HBG2-XXX-X Medidor de Monitoramento de Bateria Digital
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Recurso |
| Projetado para baterias de íon-lítio/polímero, LiFePo4, NiMH, NiCd ou chumbo-ácido de 6,4 V a 48 V. | |
| Visor digital, monitora facilmente a tensão/corrente e a capacidade. | |
| Chip AVR integrado, para medição precisa dos parâmetros da bateria. | |
| Montagem fácil: inclui 4 furos M3. | |
| Proteção contra inversão de polaridade na entrada. | |
| Corrente máxima permitida: 5A, 10A, 18A ou 28A (selecionada pelo último número do sufixo) | |
| Com conector de controle ON/OFF na placa. | |
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Dimensões: C x L x A = 98 x 35 x 25 mm |
Indicador de nível de bateria da série HBG-3-XXX (visor LCD)
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Recurso |
| Projetado para baterias de íon-lítio/polímero, NiMH ou chumbo-ácido de 6V a 48V. | |
| Painel de LCD de baixo custo, fácil leitura de todos os parâmetros da bateria. | |
| Chip AVR MCU integrado, mede com precisão a tensão da bateria, a corrente e a capacidade do indicador de combustível. | |
| Caixa de medidor padrão da indústria, fácil de montar e fixar. | |
| Proteção contra inversão de polaridade. | |
| Sensores de corrente e temperatura estão incluídos. | |
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O terceiro algoritmo é chamado de tecnologia Impedance Track™ (IT). Este método é uma marca registrada da Texas Instruments (TI). A TI afirma que este algoritmo possui maior precisão do que os métodos de consulta de curva de tensão-capacidade e de acumulação de corrente. Caso tenha interesse, você pode visitar o site da TI para obter mais detalhes sobre essa tecnologia.
Existem três maneiras de exibir a capacidade restante de uma bateria. A maneira mais simples é usar um conjunto de LEDs, como o indicador de bateria BG1-XXXX. Uma maneira mais elegante, embora um pouco mais cara, é usar um painel de LCD, como o monitor de bateria BG2-XXXX (também chamado de medidor de bateria). Se o seu dispositivo tiver uma porta de comunicação SMBus, o BMS-Lxx pode usar esse protocolo para transferir todos os medidores de bateria para o dispositivo do usuário.