Измерение напряжения батареи подключенной к Vin

d00m
Offline
Зарегистрирован: 21.02.2013

всем привет.

сразу скажу, что уже несколько дней читаю разные статьи на эту тему.

информации настолько много, что мне непонятно становится что же выбрать.

есть статьи где сказано как мерить напряжение остовываясь на внутреннем опорном напряжении контроллера (1.1v +-10%), но похоже этот вариант работает только для батареи подключенной напрямую к Vcc и следовательно напряжение на батарее должно быть равно номиналу для Vcc - в моем случае это 3.3v и я хз где искать такой аккум большой емкости и с таким напряжением. 

другие аккумы, который меня устраивают по длительности работы, например 6V 7A/ч - можно подключить только через Vin, ибо после него есть стабилизатор который выдаст необходимые 3.3 для контроллера. Потерями на стабе я готов жертвовать - там порядка 20мкА, на таком аккуме это не существенно имхо. Но при этом методы измерения будут показывать то, что будет сниматься с Vcc (код который у меня сейчас и работает, показывает 3.31v, хотя батарея 7v) и таким образом не будет видно как меняется напряжение на самой батарее. 

другие варианты я не совсем понимаю - есть способ как мерить напряжение через делитель на резисторах, но как питать при этом контроллер от этого же напряжения - чето не понятно.

в общем такой конкретный вопрос - какой есть способ измерения состояния батареи, которая подключена через Vin, чтобы видеть именно состояние напряжения на батарее, а не после стабилизатора (Vcc)?

 

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

Как питали устройство, так и продолжайте питать. А на измерительный вход подаете напряжение через делитель, подключенный к Vin. Естественно, после делителя напряжение должно быть ниже 3.3В.

d00m
Offline
Зарегистрирован: 21.02.2013

то есть параллельно подать питание для измерения..

а насколько критичны будут потери потребления на делителе? 

и чтото не пойму - почему "после делителя напряжение должно быть ниже 3.3В." ?

мне же нужно знать  текущее напряжение на батарее, а чтото другое, что может быть после делителя.

d00m
Offline
Зарегистрирован: 21.02.2013

я тут почитал немножко теории про делитель напряжения - http://wiki.amperka.ru/%D1%81%D1%85%D0%B5%D0%BC%D0%BE%D1%82%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B0:%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C-%D0%BD%D0%B0%D0%BF%D1%80%D1%8F%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F

и выяснил что "Если потребление тока нагрузкой неравномерно во времени, Vout также будет неравномерным.

это как раз мой случай :( 

устройство имеет два режима работы - передает данные по радио-каналу и спит. явно две разные нагрузки на батарею.

и как в таком случае мерить батарею?

d00m
Offline
Зарегистрирован: 21.02.2013

может не заморачиваться с делителем и все таки питать его через Vcc? 

например такими аккумами - 

Аккумулятор 18650 3.7V 6800mAh Li-Ion

толкоо все равно этих 6800mAh по самым оптимистическим прогнозам хватит на два месяца.

а мне надо хотя бы 4 месяца.

значит можно подключить пару таких батарей параллельно и емкость увеличится вдвое?

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

d00m пишет:

то есть параллельно подать питание для измерения..

Не понял, что параллельно чему?

Цитата:

а насколько критичны будут потери потребления на делителе? 

Это решать Вам. Я не знаю, какая величина является критичной для Вашей задачи, а какая - нет.

При расчете на длительное питание от аккумуляторов, коначно, постоянно включенный делитель - не очень хорошее решение. Можно дополнить нижнее плечо делителя последовательно включенным транзистором, который будет открываться только на время измерения.

В любом случае, это все элементарно считается.

Цитата:

и чтото не пойму - почему "после делителя напряжение должно быть ниже 3.3В." ?

Потому, что встроенный АЦП не может измерять напряжения, превышающие Vcc.

Цитата:

мне же нужно знать  текущее напряжение на батарее, а чтото другое, что может быть после делителя.

А что, таблицу умножения уже отменили?

Вопрос на засыпку: если коэффициент деления равен 2, а измеренное напраяжение на делителе 2.5 В, чему равно напряжение до делителя?

d00m
Offline
Зарегистрирован: 21.02.2013

спасибо, понял)

alexvs
Offline
Зарегистрирован: 22.07.2014

d00m пишет:

устройство имеет два режима работы - передает данные по радио-каналу и спит. явно две разные нагрузки на батарею.

Вы потребляемый ток в этих 2х режимах замеряли? 

alexvs
Offline
Зарегистрирован: 22.07.2014

d00m пишет:

толкоо все равно этих 6800mAh по самым оптимистическим прогнозам хватит на два месяца.

С чего вы предположили, что только на 2 месяца?

d00m
Offline
Зарегистрирован: 21.02.2013

>Вы потребляемый ток в этих 2х режимах замеряли? 

да.

в режиме передачи потребляет около 50mA - это максимум который я вижу на мультиметре. режим передачи длится 5 секунд, один раз в минуту.

в режиме сна - 43-44uА, ну я округлил до 50. режим сна получается 55 сек в минуту.

далее считал так:

5/3600*60*24*50 == 100mA в сутки для режима передачи

55/3600*60*24*0.05 == 1.1mA в сутки для режима сна

итого 101.1mA в сутки будет потреблять девайс

6800/101.1 ~ 67 суток.

 

 

 

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

Аккумулятор 18650 3.7V 6800mAh Li-Ion

А в этом размере разве такая ёмкость может быть? 

написать-то  можно всё что угодною  У меня есть 4000  ;) 

http://geektimes.ru/company/lamptest/blog/265200/

http://mysku.ru/blog/china-stores/35502.html

Кстати, когда я покупал аккумуляторы, всегда обязательно сравнивал их вес.
И брал самые тяжёлые, догадайтесь почему.....

KVadik
KVadik аватар
Offline
Зарегистрирован: 15.06.2014

А если ещё учесть, что больше 3400мА/ч 18650 не бывает. :)

но можно взять два(!) и будет 6800, а если 4(!)то и 13600. :)

dimax
dimax аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.12.2013

d00m, а каким способом вы усыпляете контроллер на 55 секунд в минуту?

d00m
Offline
Зарегистрирован: 21.02.2013

аккумы вроде бывают, если верить http://www.chipdip.ru/product0/9050002155/

но я не против взять несколько и сделать сборку. главное чтобы у них саморазряд при нулевой температуре был небольшой.

чтобы спало больше 8 сек, я просто 7 раз подряд вызываю эту строку в коде:

    LowPower.powerDown(SLEEP_8S, ADC_OFF, BOD_OFF);

судя по мультиметру - таки спит все это время.

alexvs
Offline
Зарегистрирован: 22.07.2014

dimax пишет:

d00m, а каким способом вы усыпляете контроллер на 55 секунд в минуту?

Странный вопрос. В цикле вызываем LowPower.powerDown столько раз, сколько нужно. У меня например устройство спит около 3 мин.

dimax
dimax аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.12.2013

alexvs, это псевдо сон. Контроллер неизбежно просыпается что б выполнить следущую команду. Так-же этот способ не подойдёт для случаев, когда нужно проснуться резко по тревоге. Те, кто использует модуль RTC, могут по будильнику дёргать ногой SQW внешнее прерывание МК, и будить его. Думал может ещё какой способ есть, но чуда не произошло..

alexvs
Offline
Зарегистрирован: 22.07.2014

dimax пишет:

alexvs, это псевдо сон. Контроллер неизбежно просыпается что б выполнить следущую команду. Так-же этот способ не подойдёт для случаев, когда нужно проснуться резко по тревоге. Те, кто использует модуль RTC, могут по будильнику дёргать ногой SQW внешнее прерывание МК, и будить его. Думал может ещё какой способ есть, но чуда не произошло..

Не, ну это то понятно, что через каждые 8 сек., контроллер просыпается, затратив на это несколько тактов (конкретное кол-во можно глянуть в даташите), выполняет проверку счетчика и снова засыпает на очередные 8 сек. Но для целей энергосбережения этого вполне хватает. 

d00m
Offline
Зарегистрирован: 21.02.2013
контроллер просыпается, затратив на это несколько тактов (конкретное кол-во можно глянуть в даташите), выполняет проверку счетчика

кстати есть ли разница - вызывать команду для sleep в цикле или просто несколько раз подряд повторить ее в коде?

alexvs
Offline
Зарегистрирован: 22.07.2014

d00m пишет:

контроллер просыпается, затратив на это несколько тактов (конкретное кол-во можно глянуть в даташите), выполняет проверку счетчика

кстати есть ли разница - вызывать команду для sleep в цикле или просто несколько раз подряд повторить ее в коде?

Разница конечно есть, но столь минимальная (состоит в проверке значения счетчика), что ею можно пренебречь.

d00m
Offline
Зарегистрирован: 21.02.2013

наблюдаю интересеный эффект:

я измеряю напряжение на батарее на строне сервера и передаю его на клиента.
если клиента нет рядом, то есть сервер от него не получает сигналов - то измерение напряжения показывает значения чуть ниже, чем если клиент есть и данные ему отправляются.
 
например - я наблюдаю обмен данными и на клиента приходит инфа с сервера - batV = 5.42 (клиент выводит в Serial).
только выключаю клиента от питания - сразу же на серверной стороне вывод (тоже в Serial) показывает, что batV падает до 5.39
 с чем бы это может быть связано ?
Toto_G
Offline
Зарегистрирован: 20.11.2015

trembo пишет:

Аккумулятор 18650 3.7V 6800mAh Li-Ion

А в этом размере разве такая ёмкость может быть? 

написать-то  можно всё что угодною  У меня есть 4000  ;) 

http://geektimes.ru/company/lamptest/blog/265200/

а причём ссылка на АА\ААА никельметалгидридные?

18650 ,нормальные по цене,  около 2500мах

по максимуму - 3100 чтоли встречал

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

Ноутбучные... Вот валяется ещё одна мёртвая http://www.ebay.com/sch/i.html?_odkw=4ur18650f-2-qc&_osacat=0&_from=R40&...

4400   Внутри две  в параллель,  2200 значит .
Внутри 6 живых элементов из восьми
Всё что выше этой цифры подвергаю сильному сомнению.

Я уже писал что у меня есть "4000" этого габарита.
Думаю там  и 1000 не будет, брал давно пару за доллар,
знал на что шёл так как для фонарика не сильно-то и надо,
фонарик и запасная лежат в машине, требуется свет раз в месяц на 5-10 минут  посветить.
Надежность побоку, светит и всё, в тайгу надолго не хожу, да и где эту тайгу найти толком и не знаю.
В Сибири говорят есть.......
Раз в полгода на зарядку.
Теперь стал умным, зачем плохие покупать когда хорошие из ноутбуков прекрасно добываются.
Даже девать некуда стало.
Фонариков на всех не хватает.
 

Toto_G
Offline
Зарегистрирован: 20.11.2015

я тоже добывал из ноутбучных. 2200. Только это технология уже 8 летняя. совсем-то на месте не стоит всё, помаленьку двигается.

sanyo 2600 сейчас хвалят больше всего, по результатам кучи практических тестовых заряд-разрядов.  Максимальное соответствие заявлениям, при цене в 3-4 бакса. И, соответственно, максимальное приятное соотношение  качество(продолжительность жизни и емкость)/цена

зы. у меня фонарик потребляет около 800 мА, так что китайские на 500 мах(сдыхающие через 20 циклов насмерть) или нормальные на 2400 (уже 4 года работают) - разница есть. Другой вопрос, что китайские на 500 мах вообще ни копейки не стоят, поэтому беру для тестовой установки в оборудование, как "подарок" отдаю

ззы. я не по надписям определяю ёмкость. у меня есть несколько "умных" зарядок. они считают

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

Я не знаю сколько мой такой потребляет, дети как-то подарили.... http://www.ebay.com/itm/Tactical-12000Lm-6x-CREE-XM-L-XML-T6-LED-Flashli...

И батарейки там настоящие, не те что на картинке,  и нагревается  через 10 минут очень сильно.
 

Toto_G
Offline
Зарегистрирован: 20.11.2015

у меня с таким же светодиодом, только 1 шт