Простой индикатор разряда LiPo / Li-Ion батареи

[redimer]

Появилась у меня идея сделать простую схемку индикатора разряда батареи, принцип работы пороговый 10 разрядный индикатор на светодиодах, всем нам известно что косвенно о степени заряда LiPo можно судить по напряжению на элементе.
Например напряжение на элементе более 4,15в говорит о том что этот элемент заряжен на 100%, а напряжение в 3,5в говорит нам о полном разряде элемента, имея разрядный график элемента мы можем посчитать пороговые напряжения для 90-80-70-60-50-40-30-20-10% уровней заряда и собрать схемку индикации.

я тут порылся на форуме и нашел график от [user]Kullx[/user] для народной котлеты.

Разрядный график постоянным током 3А.

Осталось только к этому графику разряда постоянным током дорисовать процентную шкалу и высчитать точные напряжения.
Вот что у меня собственно получилось:


имеем по факту такие значения:
100% - 4,15в
90% - 4,08в
80% - 4,01в
70% - 3,93в
60% - 3,88в
50% - 3,83в
40% - 3,79в
30% - 3,755в
20% - 3,72в
10% - 3,69в
0% - все что ниже 3,5в

насколько верные эти цифры собственно и хотел обсудить с вами
если у кого есть более точные данные делитесь не стесняйтесь 

[av404]

Мне кажется этот график верен только при непрерывном разряде заданным током. Если прерваться на 10 минут, а потом начать снова, то в первый момент напруга будет чуть больше, чем по графику. Повторяю - мне кажется потому, что так ведут себя большинство батареек и аккумов.

Вопрос 1 - Какие цифры будут при других токах и других промежутках в разряде? Как это учитывать?
Вопрос 2 - А не жирно ли нагружать батарею 3А, чтоб померить сколько там осталось с точностью 10%... Можно и не грузить специально тарированным током, а, так сказать, на ходу, но тогда точность будет ещё хуже 10%.
Вопрос 3 - А нет ли графика напруги без нагрузки (ЭДС) в зависимости от заряженности? Тогда можно остановиться, дать батарее отдохнуть минут 10, и посмотреть - а сколько у меня там осталось...

Я к тому, что реализовать эту, в общем то здравую, идею ой как не просто. А если просто, то получится до такой степени приблизительно, что и на фиг надо...

Проще, точнее и удобнее делать измеритель ампер/часов или ватт/часов.

[Kullx]

[user]av404[/user], это тогда надо понять для каких целей будет использоваться индикатор.
Если подойти к батарее и увидеть сколько в ней осталось, что бы понять хватит ли, или нужно зарядиться - то тут действительно надо дать отстаиваться немного, что бы были более точные данные.

А если эта индикация будет висеть на видном месте, как уровень топлива на бензиновых - то в точности нет смысла. Напряжение будет измеряться, и показания будут колебаться в зависимости от нагрузки.


А вот еще вопрос в том, какое напряжение на графике... Когда [user]zap[/user] изучал зарядник, то обнаружил что, к примеру, для измерения вн. сопротивления зарядник перестает лить ток примерно на 2мс  20 раз в секунду.

Спойлер

То есть зарядник умеет отличать напряжение с нагрузкой и без нее как минимум при заряде. При разряде наверняка так же.
Логично было бы слать на график данные без нагрузки, ибо это действительно сильно влияет на результат.

Надо для теста сделать замер с другой нагрузкой (0.25С к примеру, или хотя бы 0.5С) и сравнить графики. Если почти совпадут - то напряжение пишется без нагрузки.

P.S.
Под индикатором рекомендую вкорячить огромный красный светодиод, сигнализирующий о пустом баке. Настроить на 3.4-3.5в, к примеру. Если загорелся - значит надо сбавить газ. Чем сильнее разряжена батарея - тем меньше нужно газовать, что б просадка не была ниже плинтуса.

[-Владимир-]

А вольтметр чем не угодил?

[Kullx]

[user]-Владимир-[/user], а если кто не знает что такое вольты? Или даже знает, но ему лень запоминать, до какого можно ехать, высчитывать остаток заряда?

Вот представьте, что в авто не будет датчика бензобака аналогового empty---full. Вот садитесь вы в авто, а там написано - 12Л. Информации о емкости бака нет. Информации о среднем расходе нет. Сколько жрет это авто? Сколько сможешь проехать? Считать за сколько км единичка убавилась?
И добавим теперь прелестей лития: бензин кончится не на нуле, а на 6.68л. А на другой машине - на 5.72л. Чем быстрее едешь - тем больше врет показометр. И самое веселое - один литр не является литром! Первый литр с полного бака проедешь мгновенно! На половине бака литр резко увеличится в объеме, и на нем ты проедешь на порядок больше! А последние литры - это вообще прелесть. Улетают вмиг, а если постоять немного - снова появляются!
Через сколько сотен километров вы привыкните к таким показаниям?

[av404]

[user]av404[/user], это тогда надо понять для каких целей будет использоваться индикатор.

Да я не против красивого индикатора на руль, но уж больно приблизительно казать будет, да ещё и колебаться.

Я вот сейчас смотрю на пробег - довольно точно и работает в движении. Но надо не забыть обнулять при каждом заряде/дозаряде. Погрешность, конечно, зависит от горочек и ветерочка, но надо просто 10% держать в запасе как бы.

А вот не хило сделать счетчик от того же датчика с колеса и вычитать пройденное расстояние на том же индикаторе. Для каждого колеса и каждой батареи будет меняться только коэффициент счета импульсов. Реализуется проще, чем пороговый индикатор, а показания будут точнее. Старение батареи и температура (зимняя езда) тоже корректируются просто. На компараторах такой коррекции не введешь

[redimer]

При токе в 3а, элемент с внутреним сопротивлением около 3 милиом просядет на 9мВ.
лично мне не нужен индикатор на руль, нужен индикатор на батарею по кнопке.
максимально точный, все измерения производятся без нагрузки.

[master_255]

[user]redimer[/user], вы ведь уже делали такой индикатор только на пять разрядов


неужели до сихпор не определили на практике "насколько верные эти цифры"

ps:

Спойлер

Американский форум. Задаёшь вопрос, потом тебе отвечают.
Израильский форум. Задаёшь вопрос, потом тебе задают вопрос.
Русский форум. Задаёшь вопрос, потом тебе долго рассказывают, какой ты мудак.

[redimer]

[user]redimer[/user], вы ведь уже делали такой индикатор только на пять разрядов

хочу еще точнее и еще больше разрядов и еще компактней, как говорится [b-b]лучшее враг хорошего[/b-b]!

да и закончились эти индикаторы, и делая новую пачку хочу их улучшить 

поэтому мне нужны точные данные для каждых 10% ёмкости.

[fondrosel]

Цель у redimerа однозначно благая, но может всеже стоит начать разрабатывать не очень дорогой и немногопараметорный ваттметр,который бы был совместим с батареями имеющими стандартную китайскую БМС что то вроде русского спедикта

[Kullx]

[user]redimer[/user], кстати, если не ошибаюсь, то этот график не для емкости.
Разряд был не постоянным током, а постоянной мощностью. То есть высчитанные проценты - это втч, а не ач.

[redimer]

[user]redimer[/user], кстати, если не ошибаюсь, то этот график не для емкости.
Разряд был не постоянным током, а постоянной мощностью. То есть высчитанные проценты - это втч, а не ач.

так как? на графике написано что разряд происходил постоянным током, я поэтому даже шкалу нарисовал с компенсацией падения напряжения/мощности.

нам нужен максимально простой и дешевый индикатор, чтоб любой форумчанин пошел в магазин радиодеталей купил на 200р все что нужно и спаял себе за 10 минут готовый прибор 
но не в ущерб точности.

у кого есть более точные графики?

[-Владимир-]

[user]redimer[/user], Замерять на одной из ячеек собираетесь или на всей батарее? Если на всей , то универсальной схемы не получится, у всех разное количество S элементов.

[redimer]

[user]redimer[/user], Замерять на одной из ячеек собираетесь или на всей батарее? Если на всей , то универсальной схемы не получится, у всех разное количество S элементов.

на одной, предположительно на самой слабой по емкости.

[-Владимир-]

[user]redimer[/user], Замерять на одной из ячеек собираетесь или на всей батарее? Если на всей , то универсальной схемы не получится, у всех разное количество S элементов.

на одной, предположительно на самой слабой по емкости.

Смотреть нажав кнопку? Если на постоянно подключать-то будет высаживать ячейку.

[gekanaz]

[user]redimer[/user], Замерять на одной из ячеек собираетесь или на всей батарее? Если на всей , то универсальной схемы не получится, у всех разное количество S элементов.

на одной, предположительно на самой слабой по емкости.

а почему бы для этой цели не использовать контроллер от ноутбучной батареи ?
можно его повесить на 3-4 элемента, ключи управления закоротить, чтобы он не мог отрубить батарею , датчик тока уменьшить в 10 раз по сопротивлению , чтобы он не сошел с ума от таких токов, и думал что в батарее текут токи например в 10 раз меньше, и пусть думает что батарея в 10 раз меньше по емкости , к примеру не 20Ач а 2. 
в результате использования заряд разряд... он абсолютно точно будет знать сколько процентов энергии в батарее,  на контроллере есть либо 5 светодиодов для индикации заряда, либо их можно вывести... почти на всех контроллерах есть выводы для светиков. ну и на худой конец по шине i2c можно будет читать разные данные (сколько процентов осталось заряда, какова максимальная емкость батареи, (там даже есть данные о внутреннем сопротивлении каждой ячейки на разных уровнях заряда 10% 20 30 40 50 60 70 80 90 100%)
и датчик тока имеет смысл сильно уменьшить, чтобы общее сопротивление батареи было минимальным. обычно там используются резюки сопротивлением от 20 до 50 милиом
Если суметь как-нибудь читать протокол простым контроллером без компьютера, можно выводить процент заряда батареи в процентах от 0 до 100) на любой индикатор
и такой контроллер можно не отключать, так как он потребляет всего несколько микроампер, обычная батарея из двух запараллеленых элементов за год еще жива остается без зарядки с таким контроллером

[redimer]

Смотреть нажав кнопку? Если на постоянно подключать-то будет высаживать ячейку.

ну конечно, нажал микрик посмотрел секунду чо там с зарядом, может надо заряжать, а может и так хватит на короткую поездку.
Для быстрой оценки так сказать.

дешево и сердито.

[user]gekanaz[/user] ваш вариант уже не простой на мой взгляд.

[all_bud]

а головной компьютер уже не может посчитать остаток заряда по напряжению, отображаемому на бортовых приборах. Или задумывается девайс для "блондинов" и "педантов".