Vse vrste polnilnih baterij so v našem življenju vse bolj priljubljene. Vsaka mobilna elektronska naprava in električna oprema ima svoj baterijski sklop. Spremljanje stanja baterije je potrebno in koristno za končnega uporabnika.
Kako spremljati preostalo kapaciteto baterije, z drugimi besedami, kako dolgo moja baterija še normalno deluje? Obstajajo trije algoritmi za merjenje preostale kapacitete baterije: metoda "Iskanje krivulje napetosti-kapaciteta-izhod", "Kopičenje toka" in metoda "Sledenje impedance".
Najprej bomo obravnavali metodo "Iskanje krivulje napetosti in kapacitete", ki jo tukaj imenujemo VCL. Ta algoritem je preprosta tehnologija na vse tri načine. VCL spremlja napetost na priključkih akumulatorja in primerja izmerjeno vrednost z vgrajeno tabelo fiksne napetosti in kapacitete, nato pa poda rezultat relativnega stanja preostale kapacitete. Za različne tipe kemičnih baterij je krivulja napetosti in kapacitete različna. Poleg tega se bo ta krivulja razlikovala tudi za isti baterijski sklop pri višjem ali nižjem toku praznjenja. Zato je enostavno razumeti, zakaj ta metoda daje le grobe ali okvirne rezultate. Na splošno imajo izdelki za spremljanje baterij VCL toleranco relativne preostale kapacitete 10 %~20 %.
Kot primer je tukaj naveden BG1-XXXX. Za več podrobnosti o tem merilniku ali indikatorju
baterije
lahko dvokliknete modre tematske besede .
Merilnik akumulatorja serije H BG1-XXX (merilnik napolnjenosti akumulatorja)
|
Funkcija |
| Zasnovan za 3,6 V ~ 48 V litij-ionske/polimerne, NiMH ali svinčeno-kislinske akumulatorske baterije. | |
| 5-segmentni LED indikator, ločljivost 10 % kapacitete. | |
| Vgrajen mikrokontroler, natančno merjenje kapacitete baterije. | |
| Zelo tanka velikost: 42 x 22 x 5 mm, Enostavna pritrditev: samolepilna spodnja folija. | |
| Zaščita pred obratno polarnostjo. | |
| HBG1-LX (X=1~10) za litij-ionske/polimerne baterije serije 1~10 | |
| HBG1-NXX (XX=3~40) za 3,6V~48V NIMH baterijski paket | |
|
HBG1-AXX (XX=6~48) za 6V~48V svinčeno-kislinski akumulator. |
Prednost te vrste indikatorja za nadzor baterije je preprosta in nizka cena. Če lahko raven natančnosti od 10 % do 20 % zadosti vašim zahtevam, je VCL najbolj priporočljiv.
Drugič, predstavljamo algoritme za "akumulacijo toka" (v nadaljevanju imenovane CA), ta metoda pa se imenuje tudi "Coulombov kalkulator" ali "integracija toka". Monitor baterije s funkcijo CA spremlja preostalo kapaciteto baterije z uporabo akumulatorja toka. Metoda CA vzdržuje neto akumulirani skupni tok, ki teče v in iz baterije. V teh napravah se običajno uporabljata dva registra, en register za akumulacijo samo polnilnega toka in drugi za akumulacijo praznilnega toka. Z uporabo funkcije CA monitor baterije ne izračuna le relativne preostale kapacitete, temveč tudi meri absolutno kapaciteto (koliko Ah ali mAh). V primerjavi z metodo "Iskanje krivulje napetosti-kapaciteta" ima algoritem CA višjo stopnjo natančnosti (običajno lahko doseže +-5%), vendar potrebuje dodaten senzor toka, kar bo povzročilo bolj zapleteno ožičenje.
Merilnik baterij BG2-XXXX in monitor baterij BG3-XXXX podjetja Green Digital Power-Tech uporabljata to metodo. Naslednje tabele podajajo kratek uvod.
Digitalni merilnik akumulatorja HBG2-XXX-X
|
Funkcija |
| Zasnovan za 6,4 V ~ 48 V Li-ion/polimer, LiFePo4, NiMH, NiCd ali svinčeno-kislinske baterije. | |
| Digitalni zaslon, enostavno spremljanje napetosti/toka in kapacitete. | |
| Vgrajen AVR čip, natančno merjenje parametrov baterije. | |
| Enostavna montaža: 4 luknje M3. | |
| Zaščita pred obratno polarnostjo vhoda. | |
| Največji dovoljeni tok: 5 A, 10 A, 18 A ali 28 A (izbrano glede na zadnjo pripono) | |
| Z VKLOP/IZKLOP krmilnim priključkom na plošči. | |
|
Velikost: DxŠxV=98x35x25 mm |
Indikator merilnika baterije serije HBG-3-XXX (LCD-zaslon)
|
Funkcija |
| Zasnovan za 6V~48V litij-ionske/polimerne, NiMH ali svinčeno-kislinske akumulatorske sklope. | |
| Cenovno ugoden LCD-zaslon, enostavno branje vseh parametrov baterije | |
| Vgrajen AVR MCU čip, natančno merjenje napetosti baterije, toka, merilnika kapacitete goriva. | |
| Standardno ohišje za industrijski števec, enostavno montažo in pritrditev. | |
| Zaščita pred obratno polarnostjo. | |
| Na voljo sta senzor toka in senzor temperature. | |
|
|
|
|
|
Tretji algoritem se imenuje tehnologija Impedance Track™ (IT). Ta metoda je blagovna znamka podjetja Texas Instruments (TI). TI trdi, da je ta algoritem natančnejši od metod iskanja napetostno-kapacitetne krivulje in kopičenja toka. Če vas zanima, lahko obiščete spletno mesto TI, kjer boste izvedeli več podrobnosti o tej tehnologiji.
Preostalo kapaciteto akumulatorja lahko prikažete na tri načine. Preprost način je uporaba LED-matrike, kot je indikator baterije BG1-XXXX. Lepši in nekoliko dražji način je uporaba LCD-zaslona, kot je monitor baterije BG2-XXXX (ali imenovan merilnik baterije). Če ima vaša naprava komunikacijska vrata SMBus, lahko BMS-Lxx uporabi ta protokol za prenos vseh merilnikov baterije na uporabnikovo napravo.