Všetky druhy nabíjateľných batérií sú v našich životoch čoraz populárnejšie. Každé mobilné elektronické zariadenie a elektrické zariadenie má svoj vlastný batériový blok. Sledovanie stavu batérie je pre koncového používateľa nevyhnutné a užitočné.
Ako sledovať zostávajúcu kapacitu batérie, inými slovami, ako dlho moja batéria vydrží normálne fungovať? Existujú tri algoritmy na meranie zostávajúcej kapacity batérie: metóda „Vyhľadávanie krivky napätia-kapacity“, „Hromadenie prúdu“ a „Sledovanie impedancie“.
Najprv si rozoberieme metódu „Vyhľadávanie krivky napätia a kapacity“, ktorú tu nazývame VCL. Tento algoritmus je jednoduchý vo všetkých troch smeroch. VCL monitoruje napätie na svorkách batérie a porovnáva nameranú hodnotu so zabudovanou tabuľkou pevne stanovených napätí a kapacity, čím poskytuje výsledok relatívneho stavu zostávajúcej kapacity. Pre rôzne typy chemických batérií je krivka napätia a kapacity odlišná. Navyše, aj pre tú istú batériu sa táto krivka bude líšiť pri vyššom alebo nižšom vybíjacom prúde. Je teda ľahké pochopiť, prečo táto metóda poskytuje iba hrubý alebo približný výsledok. Produkty monitorov batérií VCL majú vo všeobecnosti toleranciu relatívnej zostávajúcej kapacity 10 % až 20 %.
Ako príklad je tu uvedený BG1-XXXX. Dvojitým kliknutím na modré témy získate podrobnejšie údaje o tomto merači alebo indikátore batérie .
Merač batérie série H BG1-XXX (ukazovateľ nabitia batérie)
|
Funkcia |
| Určené pre lítium-iónové/polymérové, NiMH alebo olovené akumulátorové batérie s napätím 3,6 V až 48 V. | |
| 5-segmentový LED indikátor, rozlíšenie kapacity 10 %. | |
| Vstavaný čip MCU, presné meranie kapacity batérie. | |
| Veľmi tenký rozmer: 42x22x5 mm, Ľahko sa upevňuje: samolepiaca spodná fólia. | |
| Ochrana proti prepólovaniu. | |
| HBG1-LX (X=1~10) pre lítium-iónové/polymérové batérie série 1~10 | |
| HBG1-NXX (XX=3~40) pre 3,6V~48V NIMH batériový blok | |
|
HBG1-AXX (XX=6~48) pre olovené batérie 6V~48V. |
Výhodou tohto typu indikátora monitorovania batérie je jednoduchosť, ale nízka cena. Ak vaše požiadavky spĺňa úroveň presnosti 10 % až 20 %, najlepšie odporúčame VCL.
Po druhé, predstavujeme algoritmy „akumulácie prúdu“ (ďalej nazývané CA), táto metóda sa nazýva aj „Coulombova kalkulačka“ alebo „integrácia prúdu“. Monitor batérie s funkciou CA sleduje zostávajúcu kapacitu batérie pomocou akumulátora prúdu. Metóda CA udržiava čistý akumulovaný celkový prúd prúdiaci do a z batérie. V týchto zariadeniach sa vo všeobecnosti používajú dva registre, jeden register na akumuláciu iba nabíjacieho prúdu a druhý na akumuláciu vybíjacieho prúdu. Pomocou funkcie CA monitor batérie nielen vypočíta relatívnu zostávajúcu kapacitu, ale meria aj absolútnu kapacitu (koľko Ah alebo mAh). V porovnaní s metódou „Vyhľadávanie krivky napätia-kapacity“ má algoritmus CA vyššiu úroveň presnosti (vo všeobecnosti môže dosiahnuť +-5%), ale vyžaduje ďalší snímač prúdu, čo povedie ku zložitejšej inštalácii zapojenia.
Túto metódu používajú merače batérií BG2-XXXX a monitory batérií BG3-XXXX od spoločnosti Green Digital Power-Tech. Nasledujúce tabuľky poskytujú stručný úvod.
Digitálny monitor batérie HBG2-XXX-X
|
Funkcia |
| Určené pre 6,4 V ~ 48 V Li-ion/polymérové, LiFePo4, NiMH, NiCd alebo olovené batérie. | |
| Digitálny displej, jednoduché monitorovanie napätia/prúdu a kapacity. | |
| Vstavaný AVR čip, presné meranie parametrov batérie. | |
| Jednoduchá montáž: 4 otvory M3. | |
| Ochrana proti prepólovaniu vstupu. | |
| Maximálny povolený prúd: 5 A, 10 A, 18 A alebo 28 A (vyberá sa podľa posledného čísla prípony) | |
| S konektorom ovládania ZAP/VYP na doske. | |
|
Rozmery: DxŠxV=98x35x25mm |
Indikátor stavu batérie série HBG-3-XXX (LCD displej)
|
Funkcia |
| Určené pre 6V~48V Li-ion/polymérové, NiMH alebo olovené akumulátorové batérie. | |
| Nízkonákladový LCD displej, ľahko čitateľné všetky parametre batérie | |
| Vstavaný čip AVR MCU, presné meranie napätia batérie, prúdu a ukazovateľa kapacity paliva. | |
| Štandardné puzdro pre priemyselný merač, jednoduchá montáž a upevnenie. | |
| Ochrana proti prepólovaniu. | |
| Súčasťou balenia je snímač prúdu a snímač teploty. | |
|
|
|
|
|
Tretí algoritmus sa nazýva technológia Impedance Track™ (IT). Táto metóda je ochrannou známkou spoločnosti Texas Instruments (TI). Spoločnosť TI tvrdí, že tento algoritmus má vyššiu presnosť ako metódy vyhľadávania krivky napätia, kapacity a akumulácie prúdu. Ak máte záujem, môžete navštíviť webovú stránku spoločnosti TI, kde sa dozviete viac podrobností o tejto technológii.
Existujú tri spôsoby zobrazenia zostávajúcej kapacity batérie. Najjednoduchší spôsob je použiť LED diódy, napríklad indikátor batérie BG1-XXXX. Krajšie vyzerajúci a trochu drahší spôsob je použiť LCD displej, napríklad monitor batérie BG2-XXXX (alebo merač batérie). Ak má vaše zariadenie komunikačný port SMBus, BMS-Lxx môže použiť tento protokol na prenos všetkých meračov batérie do zariadenia používateľa.