Питание ардуины + аккумулятор + зарядное устройство = как?

meccup
Offline
Зарегистрирован: 12.08.2012

Знающие люди подскажите пожалуйста схему следующего:

1. Имеется ардуина 3.3v (с регулятором напряжения с очень низким dropout, с таким что можно питатться от 3.3v)

2. Имеется акумулятор 18650

3. Имеется внешний зарядник для 18650

4. Ардуина и аккумулятор находится в одной коробке, соответственно аккум подключен к RAW контакту через коннектор.

Нужно:

Придумать схему которая позволяла бы автоматически отключать акумулятор от ардуины во время зарядки акума. Т.е. при подключении зарядника к коробке (ардуино+аккум) питание ардуины должно отключиться.

Пробовал соединить две цепи напрямую, т.е. ардуино+аккум и аккум+зарядник, в итоге ардуиновский регулятор напряжения не справляется и ардуина повисает.

vworld
vworld аватар
Offline
Зарегистрирован: 26.09.2011

имхо совсем отключать ардуино от аккума на время заряда последнего - не хорошо...есть в связевой терминологии такая штука буфферный режим питания...вот вам надо придумать схему, которая бы ограничивала бы ток и напряжение при включенном заряднике...и аккум бы заряжался и питание бы нужное шло на ардуино

как такую схему выдумать - не подскажу :(

meccup
Offline
Зарегистрирован: 12.08.2012

vworld пишет:

имхо совсем отключать ардуино от аккума на время заряда последнего - не хорошо...

Почему не хорошо? Предметная область такова что ардуина не нужна во время зарядки.

 

meccup
Offline
Зарегистрирован: 12.08.2012

Вообще я подумывал о коннекторе который мог бы механически выключать питание ардуины (типа jack для аудио выхода), но такого не нашел в продаже.

vworld
vworld аватар
Offline
Зарегистрирован: 26.09.2011

просто к чему сложности и огород городить? имхо проще питание в порядок привести...

meccup
Offline
Зарегистрирован: 12.08.2012

vworld пишет:

просто к чему сложности и огород городить? имхо проще питание в порядок привести...

 

Ну у меня пока такое чувство что проще отключать чем стабилизировать. Нет?

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

задача простая, что мешает подключить электромагнитное реле с нормально замкнутыми контактами. Зарядник и реле развязать с помощью двух диодов так, чтобы реле не запитывалось от батареи, но запитывалось от зарядник. Включили зарядник - сработало реле - отключило ардуину. Это самое простое решение, так сказать "в лоб"

 

Более правильно было бы наверно поставить ключ на полевом транзисторе (для минимального падения напряжения).

Кстати на плате arduino fio реализовано непрерывное питание с переключением с батареи на основное питание и обратно и сам зарядник сделан на плате, разве что нужна специальная микросхема контроллера заряда. вот тут есть ссылка на схему FIO dlnmh9ip6v2uc.cloudfront.net/datasheets/Dev/Arduino/Boards/Arduino-Fio-v23.pdf

maksim
Offline
Зарегистрирован: 12.02.2012

Так что у вас за дуина??? Подойдет UNO, Mega или любая другая дуина имеющая разъем для внешнего питания или сам разъем. Так вот этот разъем имеет нужный вам переключатель. Достаточно в нужном месте обрезать дорожку, вместо 5-вольтового стабилизатора поставить 3,3-вольтовый или вообще убрать и правильно припаять аккумулятор.

meccup
Offline
Зарегистрирован: 12.08.2012

maksim пишет:

Так что у вас за дуина??? Подойдет UNO, Mega или любая другая дуина имеющая разъем для внешнего питания или сам разъем. Так вот этот разъем имеет нужный вам переключатель. Достаточно в нужном месте обрезать дорожку, вместо 5-вольтового стабилизатора поставить 3,3-вольтовый или вообще убрать и правильно припаять аккумулятор.

 

Вы не поняли вопрос. Подключить аккум не проблема.

Дуина: Sparkfun pro micro 3.3v

maksim
Offline
Зарегистрирован: 12.02.2012

 

Красным показано где обрезать дорожки, так же эти же дорожки могут быть и на другой стороне платы под разъемом, если есть то их тоже надо обрезать.

meccup
Offline
Зарегистрирован: 12.08.2012

maksim, Вы читаете сообщения или нет? Прочтите внимательнее, подключить ардуину к 3.7 вольтовой батарейки не проблема, импульсный стабилизатор стоит на ардуине.

maksim
Offline
Зарегистрирован: 12.02.2012

 Так а в чем тогда проблема, если я не понял вопроса??? Вам нужно, что бы дунина отключалась от аккума когда подключено зпрядное устройство к аккуму. Правильно??? Тогда берете такой же разъем и подключаете по выше показанной схеме.

meccup
Offline
Зарегистрирован: 12.08.2012

maksim пишет:

 Так а в чем тогда проблема, если я не понял вопроса??? Вам нужно, что бы дунина отключалась от аккума когда подключено зпрядное устройство к аккуму. Правильно??? Тогда берете такой же разъем и подключаете по выше показанной схеме.

 

Аа, сорр теперь понял вас. Попробую поизучать схему.

На боарде есть USB гнездо, наверняка этот переключатель можно заюзать.

meccup
Offline
Зарегистрирован: 12.08.2012

Ааа-а нет, судя по схеме
http://dlnmh9ip6v2uc.cloudfront.net/datasheets/Dev/Arduino/Boards/Pro-Mi...

VBUS от USB попадает на тот же контакт что и RAW контакт, т.е. ключа нет на борде.

maksim
Offline
Зарегистрирован: 12.02.2012

 

maksim пишет:

Так что у вас за дуина??? Подойдет UNO, Mega или любая другая дуина имеющая разъем для внешнего питания или сам разъем. Так вот этот разъем имеет нужный вам переключатель. Достаточно в нужном месте обрезать дорожку, вместо 5-вольтового стабилизатора поставить 3,3-вольтовый или вообще убрать и правильно припаять аккумулятор.

Вы не поняли, вам нужен вот этот разъем:

meccup
Offline
Зарегистрирован: 12.08.2012

maksim пишет:

 

maksim пишет:

Так что у вас за дуина??? Подойдет UNO, Mega или любая другая дуина имеющая разъем для внешнего питания или сам разъем. Так вот этот разъем имеет нужный вам переключатель. Достаточно в нужном месте обрезать дорожку, вместо 5-вольтового стабилизатора поставить 3,3-вольтовый или вообще убрать и правильно припаять аккумулятор.

Вы не поняли, вам нужен вот этот разъем:

 

Такого конкретного гнезда нет, но есть RAW контакт. который попадает на регулятор напряжения. На этот же регулятор попадает и VBUS от USB, ключа между ими нет, т.е. выходит дело опасно включать ожновременно usb и аккум на моей дуине.

maksim
Offline
Зарегистрирован: 12.02.2012

Как жеж сложно... Я понимаю, что у вас его нету его надо купить или откуда-нибудь выпаять, тогда у вас при подключении зарядного устройства будет автоматически отключаться дуина от аккума. Что не понятного?

meccup пишет:

maksim, Вы читаете сообщения или нет? Прочтите внимательнее, подключить ардуину к 3.7 вольтовой батарейки не проблема, импульсный стабилизатор стоит на ардуине.

До этого сообщения я только предпологал какая у вас дуина (чаще всего это что то типа UNO) так как вы об этом не написали, именно поэтому вам и кажется что я не читаю сообщения....

meccup
Offline
Зарегистрирован: 12.08.2012

В итоге решил реализовать зарядник в коробке, нашел дешевый и миниатюрный чип для управления зарядом
http://www.maxim-ic.com/datasheet/index.mvp/id/4002

Diemon
Offline
Зарегистрирован: 18.11.2011

 Есть немного другая задача:

Имеется гипотетическое устройство на AVR. В том-же корпусе имеется аккум 18500 (3.7 V). В штатном режиме через повышающий DC-DC преобразователь питание идет на микроконтроллер и датчики от аккума. Когда устройство подключается в розетку (Тут нужно подумать, то ли в устройство уже будет идти 5 В, или в устройстве 220 будет в 5 преобразовываться) нужно заряжать аккум(и есессно контролировать когда зарядка закончится) и питать контроллер с датчиками.

Подскажите, в каком направлении гуглить?

Looka
Offline
Зарегистрирован: 24.04.2012

Тема не свежая. 

Но вопрос остается, присоединяюсь.

Поделитесь у кого есть опыт релизации...

Andrey_Y_Ostanovsky
Offline
Зарегистрирован: 03.12.2012

Looka пишет:

Тема не свежая. Но вопрос остается, присоединяюсь. Поделитесь у кого есть опыт релизации...

Мало того, что "не свежая", так еще и в одной теме несколько вопросов обсуждается. Если хотите получить ответ на свой вопрос - попытайтесь его сначала сформулировать как-то более конкретно... Как говорится: "правильный вопрос содержит половину ответа". :)

meccup
Offline
Зарегистрирован: 12.08.2012

Эту проблему я решил встроив зарядник в саму схему, т.е. отказался от внешнего зарядного устройства. Схема получилось очень простой, добавился всего лишь один микрочип в дип корпусе, заказал один из этих:

http://www.microchip.com/ParamChartSearch/chart.aspx?branchID=9011&mid=1...

Looka
Offline
Зарегистрирован: 24.04.2012

Исправляюсь. 
Присоединялся к вот этому вопросу ув.Diemon:

".....Имеется гипотетическое устройство на AVR. В том-же корпусе имеется аккум 18500 (3.7 V). В штатном режиме через повышающий DC-DC преобразователь питание идет на микроконтроллер и датчики от аккума. Когда устройство подключается в розетку (Тут нужно подумать, то ли в устройство уже будет идти 5 В, или в устройстве 220 будет в 5 преобразовываться) нужно заряжать аккум(и есессно контролировать когда зарядка закончится) и питать контроллер с датчиками......  "

Ну  еще от себя добавлю - не допускать разряда ака ниже минимума, снимаю питание нагрузки.

А пока вот что нашел:
http://www.ebay.com/itm/220712755881?ssPageName=STRK:MESINDXX:IT&_trksid...

Если не ошибаюсь контралируется и заряд и разряд батареи.  

На чем построен не понятно, даташит не нашел.

 

 

 

Looka
Offline
Зарегистрирован: 24.04.2012

meccup пишет:

Эту проблему я решил встроив зарядник в саму схему, т.е. отказался от внешнего зарядного устройства. Схема получилось очень простой, добавился всего лишь один микрочип в дип корпусе, заказал один из этих:

http://www.microchip.com/ParamChartSearch/chart.aspx?branchID=9011&mid=1...

А как Вы контролируете разряд ака при?    Можно на схему взгялнуть?

meccup
Offline
Зарегистрирован: 12.08.2012

Looka пишет:

meccup пишет:

Эту проблему я решил встроив зарядник в саму схему, т.е. отказался от внешнего зарядного устройства. Схема получилось очень простой, добавился всего лишь один микрочип в дип корпусе, заказал один из этих:

http://www.microchip.com/ParamChartSearch/chart.aspx?branchID=9011&mid=1...

А как Вы контролируете разряд ака при?    Можно на схему взгялнуть?

Заряд акка контролируется контроллером заряда акка автоматически :) Читайте даташит по ссылке выше. Кроме того на некоторых контроллерах заряда есть пин что показывает уровень заряда аккума, но это только в качестве индикации.

Looka
Offline
Зарегистрирован: 24.04.2012

С зарядом все понятно.
Мой вопрос был о контроле разряда.  Как Вы исключаете глубокий разряд ака?

meccup
Offline
Зарегистрирован: 12.08.2012

Looka пишет:

С зарядом все понятно.
Мой вопрос был о контроле разряда.  Как Вы исключаете глубокий разряд ака?

Эммм. Никак. В 18650 аккумуляторах есть контроллер, он не позволяет разрядится полностью. Насколько мне известно.

Andrey_Y_Ostanovsky
Offline
Зарегистрирован: 03.12.2012

meccup пишет:

Эммм. Никак. В 18650 аккумуляторах есть контроллер, он не позволяет разрядится полностью. Насколько мне известно.

На этих бустерах продавцы обычно пишут: "не используйте элементы 18650 с защитой, т.к. при ее срабатывании схема выходит из строя".

Защита 18650 просто рвет цепь, и, понятное дело, тут же будет скачок напряжения на входе...

Looka
Offline
Зарегистрирован: 24.04.2012

Andrey_Y_Ostanovsky пишет:

На этих бустерах продавцы обычно пишут: "не используйте элементы 18650 с защитой, т.к. при ее срабатывании схема выходит из строя".

Защита 18650 просто рвет цепь, и, понятное дело, тут же будет скачок напряжения на входе...

 

Не понял Вашу мысль. Где будет скачек напряжения?
И окаких бустерах речь?
 

 

Andrey_Y_Ostanovsky
Offline
Зарегистрирован: 03.12.2012

Looka пишет:

Не понял Вашу мысль. Где будет скачек напряжения?
И окаких бустерах речь?

Скачек не будет, будет скачок напряжения. :) Речь о преобразователях 3.7 -> 5V к которым можно подключать литиевые элементы 18650 - тут ссылку давали (Boost and Protection Circuit Module-LiIon LiPo Battery).

При зарядке мы подаем с блока питания некое напряжение, которое заведо выше напряжения отсечки защиты литиевого элемента (4.2 вольта обычно) - иначе просто ток не потечет... Пока нагрузка есть - все хорошо, но защита литиевого элемента по достижении порогового напряжения обрывает цепь и напряжение на оставшихся элементах схемы начинает расти. А у преобразователя - еще и своя защита встроена. Вот оно там и сходит с ума...

Looka
Offline
Зарегистрирован: 24.04.2012

Andrey_Y_Ostanovsky пишет:

Скачек не будет, будет скачок напряжения. :) Речь о преобразователях 3.7 -> 5V к которым можно подключать литиевые элементы 18650 - тут ссылку давали (Boost and Protection Circuit Module-LiIon LiPo Battery).

При зарядке мы подаем с блока питания некое напряжение, которое заведо выше напряжения отсечки защиты литиевого элемента (4.2 вольта обычно) - иначе просто ток не потечет... Пока нагрузка есть - все хорошо, но защита литиевого элемента по достижении порогового напряжения обрывает цепь и напряжение на оставшихся элементах схемы начинает расти. А у преобразователя - еще и своя защита встроена. Вот оно там и сходит с ума...

Понял, спасибо!

Сответсвенно с этим дивайсом
http://www.ebay.com/itm/220712755881?ssPageName=STRK:MESINDXX:IT&_trksid...
можно использовать только аки беззащиты.   Правильно?

 

meccup
Offline
Зарегистрирован: 12.08.2012

Andrey_Y_Ostanovsky пишет:

Looka пишет:

Не понял Вашу мысль. Где будет скачек напряжения?
И окаких бустерах речь?

Скачек не будет, будет скачок напряжения. :) Речь о преобразователях 3.7 -> 5V к которым можно подключать литиевые элементы 18650 - тут ссылку давали (Boost and Protection Circuit Module-LiIon LiPo Battery).

При зарядке мы подаем с блока питания некое напряжение, которое заведо выше напряжения отсечки защиты литиевого элемента (4.2 вольта обычно) - иначе просто ток не потечет... Пока нагрузка есть - все хорошо, но защита литиевого элемента по достижении порогового напряжения обрывает цепь и напряжение на оставшихся элементах схемы начинает расти. А у преобразователя - еще и своя защита встроена. Вот оно там и сходит с ума...

Контроллер заряда нисколько не выше подает напряжение. Масксимум 4.1 вольт, проверял сам. Там какой-то сложный алгоритм заряда, начинает с 3.3в примерно, доводит до 4.1 и потом ещё гоняет при 4.1в некоторое время. В датащитах этот алгоритми описан, ссылку я давал выше.
Кроме того я юзаю 3.3 вольтовые ардуины, так что регулятор напряжения там понижающий а не повышающий.

Andrey_Y_Ostanovsky
Offline
Зарегистрирован: 03.12.2012

Looka пишет:

Сответсвенно с этим дивайсом
http://www.ebay.com/itm/220712755881?ssPageName=STRK:MESINDXX:IT&_trksid...
можно использовать только аки беззащиты.   Правильно?

Сейчас полазал по ибею - что-то не видно предупреждений у аналогичных товаров (

http://www.ebay.com/itm/5V-in-2A-out-1A-Mobile-Travel-Portable-PowerSupp...

http://www.ebay.com/itm/Dual-USB-5V-1A-Charging-PCB-Board-For-3-7V-Li-io...

): либо схему поправили, либо всем стало пофигу...

Demax
Offline
Зарегистрирован: 04.04.2012

я сейчас тоже горожу аналогичную схему заряда

взял аккумы 18650 без защиты, вот такую схему защиты (от перезаряда/переразряда) http://www.ebay.com/itm/1-pcs-PCB-for-3-7V-16340-18650-Li-ion-Lipo-Battery-Pack-/130854774364?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item1e778d665c

зарядку делаю на LM317 на 4.2В

Looka
Offline
Зарегистрирован: 24.04.2012

Demax пишет:

я сейчас тоже горожу аналогичную схему заряда

взял аккумы 18650 без защиты, вот такую схему защиты (от перезаряда/переразряда) http://www.ebay.com/itm/1-pcs-PCB-for-3-7V-16340-18650-Li-ion-Lipo-Battery-Pack-/130854774364?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item1e778d665c

зарядку делаю на LM317 на 4.2В

А схемку покажите того что "городите"? 
 

Demax
Offline
Зарегистрирован: 04.04.2012

схема N1 отсюда http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=11&t=62268

жду когда приедут управляемые стабилитроны

если надо отключать нагрузку на момент заряда, то по-идее можно сделать следующее:

в разрыв плюсовой шины аккум-нагрузка поставить достаточный полевик (скажем FDN306, 2.6A 12V), его затвор запитать от резистивного делителя, у которого одно плечо будет подключено к +аккума, а во втором плече (на землю) будет стоять оптопара (скажем PC817), подключаемая к +зарядного устройства.

в результате: при подключенном ЗУ оптопара включена -> затвор подтянут к земле -> транзистор закрыт -> нагрузка отключена, при отключенном ЗУ оптопара выключена -> затвор подтянут к + -> транзистор открыт

дешево и сердито)

alex_r61
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2012

Посмотрите схему Seeeduino Stalker, там это реализовано.

Я себе собрал по ней, один транзистор, резистор и пара

диодов. Зарядка китайская на TP4056. Разряд будет контролировать

сам МК, при сильном разряде будет уходить в SLEEP.

Demax
Offline
Зарегистрирован: 04.04.2012

а по поводу TP4056... я так понял оно 5V на выходе дает?

имхо многовато, потому как китайские защиты отключаются при 4.35V, а это вроде как уже сильно много для лития

я для этого и горожу стабилизатор на 4.2V чтобы не дать включится тормозным мозгам китайской защиты от перезаряда)

alex_r61
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2012

TP4056 это зарядка для лития и даёт столько, сколько нужно литию.

У меня зарядка отключается при напряжении на АБ 4.15 вольт и дальше

никак не влияет. При питании от USB напряжение на стабилизатор 3V

идёт от USB через диод. И через ключ на транзисторе отключает АБ от

стабилизатора. При отключении USB АБ подключается к стабилизатору,

а зарядка никак не влияет на схему.