Alla typer av uppladdningsbara batterier blir alltmer populära i våra liv. Alla mobila elektroniska enheter och elektriska utrustningar har sina egna batteripaket. Att övervaka batteristatusen är nödvändigt och användbart för slutanvändaren.
Hur övervakar man batteriets återstående kapacitet, med andra ord, hur länge fungerar batteriet normalt? Det finns tre algoritmer för att mäta batteriets återstående kapacitet: "Spänning-kapacitetskurva-sökning", "Ström-ackumulering" och "Impedansspårning".
Först diskuterar vi metoden "Spänning-kapacitet-kurva-sökning", härmed kallad VCL. Denna algoritm är en enkel teknik på alla tre sätt. VCL övervakar batteriets polspänning och jämför uppmätta värden med en inbyggd fast spännings-kapacitetstabell, vilket ger ett resultat av den relativa återstående kapaciteten. För olika kemiska batterityper är spännings-kapacitetskurvan olika. Dessutom, även för samma batteripaket, kommer denna kurva att skilja sig åt vid högre eller lägre urladdningsström. Så det är lätt att förstå varför denna metod bara ger ett grovt eller ojämnt resultat. Generellt sett har VCL-batteriövervakningsprodukter en tolerans på 10%~20% relativ återstående kapacitet.
Som ett exempel citeras BG1-XXXX här. Du kan dubbelklicka på de blå ämnesorden för att få mer detaljerad information om denna batterimätare eller indikator.
H BG1-XXX-seriens batterimätare (batteribränslemätare)
|
Särdrag |
| Utformad för 3,6V~48V litiumjon/polymer-, NiMH- eller blybatterier. | |
| 5-segments LED-indikator, 10 % kapacitetsupplösning. | |
| Inbyggt MCU-chip, noggrann mätning av batterikapacitet. | |
| Mycket smal storlek: 42x22x5 mm, Lätt att fästa: självhäftande bottenark. | |
| Skydd mot omvänd polaritet. | |
| HBG1-LX (X=1~10) för 1~10-seriens litiumjon/polymerbatteripaket | |
| HBG1-NXX (XX=3~40) för 3,6V~48V NIMH-batteripaket | |
|
HBG1-AXX (XX=6~48) för 6V~48V blybatteri. |
Fördelen med denna typ av batteriövervakningsindikator är enkel men låg kostnad. Om en noggrannhetsnivå på 10 %–20 % uppfyller dina krav är VCL den bästa rekommendationen.
För det andra introducerar vi "strömackumulerande" algoritmer (hädanefter kallade CA), denna metod kallas även "Coulomb-kalkylator" eller "strömintegration". Batteriövervakning med CA-funktion spårar batteriets återstående kapacitet med hjälp av strömackumulatorn. CA-metoden upprätthåller en ackumulerad nettosumma av ström som flyter in i och ut ur batteriet. Generellt används två register i dessa enheter, ett register för att ackumulera endast laddningsström och det andra för att ackumulera urladdningsström. Med CA-funktionen beräknar en batteriövervakning inte bara relativ återstående kapacitet, utan mäter även absolut kapacitet (hur många Ah eller mAh). Jämfört med metoden "Spänning-kapacitet-kurva-sökning" har CA-algoritmen en högre noggrannhetsnivå (kan generellt nå +-5%), men behöver en extra strömsensor, vilket leder till en mer komplex kabelinstallation.
Batterimätaren BG2-XXXX och batterimonitorn BG3-XXXX från Green Digital Power-Tech använder alla denna metod. Följande tabeller ger en kort introduktion.
HBG2-XXX-X Digital batteriövervakningsmätare
|
Särdrag |
| Utformad för 6,4V~48V Li-jon/polymer-, LiFePo4-, NiMH-, NiCd- eller blybatterier. | |
| Digital display, övervaka spänning/ström och kapacitet enkelt. | |
| Inbyggt AVR-chip, noggrann mätning av batteriparametrar. | |
| Enkel montering: 4 x M3-hål medföljer. | |
| Skydd mot omvänd polaritet i ingången. | |
| Maximal tillåten ström: 5A, 10A, 18A eller 28A (vald med sista suffixnumret) | |
| Med ON/OFF-kontrollanslutning på kortet. | |
|
Storlek: LxBxD=98x35x25mm |
HBG-3-XXX-seriens batteriindikator (LCD-display)
|
Särdrag |
| Utformad för 6V~48V Li-jon/polymer-, NiMH- eller blybatterier. | |
| Prisvärd LCD-displaypanel, lättläst alla batteriparametrar | |
| Inbyggt AVR MCU-chip, noggrann mätning av batterispänning, ström, bränslekapacitetsmätare. | |
| Standardmätarhölje för industrin, enkelt att montera och fixera. | |
| Skydd mot omvänd polaritet. | |
| Strömgivare och temperaturgivare medföljer. | |
|
|
|
|
|
Den tredje algoritmen kallas Impedance Track™ (IT)-teknik. Denna metod är ett varumärke från Texas Instruments (TI) Company. TI hävdar att denna algoritm har mer precision än metoderna Voltage-Capacity-Curve Lookup och Current-Accumulation. Om du är intresserad kan du besöka TI:s webbplats för att lära dig mer om denna teknik.
Det finns tre sätt att visa den återstående kapaciteten i ett batteri. Det enklaste sättet är att använda en LED-uppsättning, som BG1-XXXX batteriindikator. Ett snyggare och lite dyrare sätt är att använda en LCD-display, som BG2-XXXX batterimonitor (eller kallad batterimätare). Om din enhet har en SMBus-kommunikationsport kan BMS-Lxx använda detta protokoll för att överföra alla batterimätare till användarens enhet.