লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি ভোল্টেজ পরিমাপ করুন (এইভাবে অবশিষ্ট ক্ষমতা)

Question

আমি যার সাথে কাজ করছি: আমি আমার স্ব-তৈরি আরডিনো বোর্ড চালাচ্ছি (এই অর্থে যে আমি আরডুইনো বুটলোডার এবং কোড সম্পাদক ব্যবহার করি) 3..৩ ভি তে, এবং একটি লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি থেকে চালিত, যা সংশ্লিষ্ট মাইক্রোচিপ দ্বারা ইউএসবি-চার্জ করা হয় চার্জার আইসি

আমি যা অর্জন করতে চাইছি: আমি প্রতি মিনিটে বা তার পরে একবার ব্যাটারি ক্ষমতা পরিমাপ করতে চাই। আমার একটি এলসিডি সংযুক্ত আছে, সুতরাং ধারণাটি হ'ল সামগ্রিক সেটআপটি আমাকে জানায় যে কোনও নির্দিষ্ট মুহুর্তে ব্যাটারি কীভাবে কাজ করছে। ব্যাটারির ডেটাশিটে ভোল্টেজ বনাম স্রাব-স্তরের বক্ররেখা থাকে এবং তাই ব্যাটারির ভোল্টেজ পরিমাপ করে, আমি অবশিষ্ট ক্ষমতাটি অনুমান করতে পারি (আমার পক্ষে মোটামুটি তবে যথেষ্ট!)।

আমি কি করেছিলাম:

• (সম্পাদনা: প্রতিরোধকের মানগুলি আপডেট হয়েছে এবং @ স্টেভেনভ এবং @ জোনির পরামর্শের ভিত্তিতে পি-মোসফেট স্যুইচ যুক্ত হয়েছে)।

• আমি ব্যাটারি ভি_প্লাস থেকে একটি ভোল্টেজ ডিভাইডার সংযুক্ত করেছি, বৃহত্তর "অংশ" এর সাথে আড়াদিনো / আতমেগা চিপে অ্যানালগ-পঠন-পিন (অর্থাৎ, এডিসি) যেতে হবে with

• বিভাজকটি 33 কোহম থেকে 10 কোহম, এটি আমার 3.3V স্তরের মাইক্রোকন্ট্রোলার থেকে লি-আয়ন ব্যাটারির সর্বাধিক 4.1 ভোল্ট পর্যন্ত পরিমাপের অনুমতি দেয়।

• এছাড়াও, একটি এন-চ্যানেল মোসফেটের সাথে সংযুক্ত আই / ও পিনগুলির একটি ব্যবহার করে, যখন আমার পরিমাপ প্রয়োজন তখনই আমি ডিভাইডারের মাধ্যমে বর্তমানটি স্যুইচ করতে পারি।

• এখানে মোটামুটি স্কিম্যাটিক (@ স্টেভেনভ এবং @ নিক এর পরামর্শের ভিত্তিতে ২ য় বারের জন্য আপডেট করা হয়েছে):

আমার প্রশ্ন:

• আমার বর্তমান সেটআপ কেমন?

• আমার একমাত্র সীমাবদ্ধতা হ'ল: (1) আমি উপরে বর্ণিত ভোল্টেজের উপর ভিত্তি করে ব্যাটারি ক্ষমতার মোটামুটি পরিমাপ করতে চাই। (২) আমি আমার চার্জিং আইসির ব্যাটারি উপস্থিতি পড়ার ক্ষেত্রে ভোল্টেজ ডিভাইডারকে হস্তক্ষেপ করা থেকে বিরত রাখতে চাই (আমার মূল সেটআপে, বিভাজকটি মাঝে মাঝে আইসিটি ব্যাটারি অনুপস্থিত থাকা সত্ত্বেও ভুল উপস্থিতি ঘটায়)।

Comments

"আমি বড় প্রতিরোধকের মান ব্যবহার করেছি"। ইনপুট পিনটিতে একটি ফুটো বর্তমান হতে পারে, একটি সাধারণ নিকৃষ্টতম মানটির মান 1 ইউএ। ডিভাইডারের মাধ্যমে কম স্রোতের সাথে এটি পড়তে বিকৃত হতে পারে।

— স্টিভেনভ

সুতরাং আমি বিভাজকের মাধ্যমে নিম্ন স্রোত চাই তবে এটি যথেষ্ট উচ্চতর যে এটি কমপক্ষে একটি সর্বাধিক ফুটোয়ের বর্তমানের উপরে প্রস্থের ক্রম।

— বোর্ডবাইট

অথবা ডিভাইডারটি চালু এবং বন্ধ করতে একটি এফইটি ব্যবহার করুন, যেমন আমি অনুরূপ প্রশ্নের উত্তরটিতে এই পরামর্শ দিয়েছি ।

— স্টিভেনভ

এফইটি স্থানে, ডিভাইডারের অফ "স্টেট" এ, আপনি কি মনে করেন যে এটি ব্যাটারি উপস্থিতির চার্জার আইসির ভুল-পঠনের সমস্যাটিও সমাধান করতে পারে? (বিটিডাব্লু, সেই ব্যক্তিটি আজকের দিনেও যে কাকতালীয়ভাবে প্রশ্ন পোস্ট করেছেন!)

— বোর্ডবাইট

আপনি ভুল দিকে ভুল এফইটি পেয়েছেন। আপনি যদি এটিকে স্যুইচ করেন তবে সম্পূর্ণ ভোল্টেজ ইনপুট পিনে থাকবে, যেহেতু আর 1 বর্তমান আঁকবে না। আপনার উপরের দিকে একটি পি-মোসফেট প্রয়োজন, যাতে এটি স্যুইচ করা আই / ও পিনটিকে মাটিতে টান দেয়।

— স্টিভেনভ

Answer 1

এটি নিকের পরিকল্পনার সাথে খুব মিল বলে মনে হচ্ছে, সম্ভবত :-) পোস্ট করার সময় এটি আঁকতে ব্যস্ত ছিল।

প্রথমে আপনি উঁচু পক্ষের এন-এফইটি কেন ব্যবহার করতে পারবেন না: উত্সের চেয়ে কয়েক ভোল্ট উচ্চতর এর জন্য একটি গেট ভোল্টেজের প্রয়োজন, এবং 4.2 ভি আপনার সমস্ত কিছুই, উচ্চতর কিছুই নেই, এটি কার্যকর হবে না।

আমার কাছে টান-আপের জন্য একটি উচ্চতর মান রয়েছে, যদিও 100 কিলো মানের একটি মানও করতে পারে। আপনি যখন পরিমাপ করছেন 10 কিলোমিটার 400 µA এর অপ্রয়োজনীয় অতিরিক্ত বর্তমানের কারণ ঘটবে। বিশ্বের শেষ নয়, তবে এটি উভয় ক্ষেত্রেই 1 প্রতিরোধক, সুতরাং কেন উচ্চতর মানটি ব্যবহার করবেন না।

মোসফেটগুলির জন্য প্রয়োজনীয়তাগুলি এত কঠোর নয় বলে বিভিন্ন অংশ বেছে নিতে পারেন; আপনি যেমন, যেমন সস্তা বেশী বিবেচনা করতে পারেন, Si2303 পি-চ্যানেল এবং জন্য BSS138 এন-চ্যানেলের জন্য।

Comments

আনুষ্ঠানিক উত্তরের জন্য ধন্যবাদ! আমি মনে করি এই বিশেষ সংমিশ্রনের জন্য আমি বেশ কয়েকটি ব্যবহার সম্পর্কে ভাবতে পারি। আমি এর ভিত্তিতে প্রশ্নটিতে আমার পরিকল্পনা অনুসারে আপডেট করেছি। এবং এন-এফইটি-র ব্যাখ্যাটির প্রশংসা করুন।

— বোর্ডবাইট

এখানে ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত কোনও চ্যানেল মোসফেট (আদর্শ এসএমডি টাইপ) এর উদাহরণ হিসাবে আপনি কী সুপারিশ করবেন? আইআরএফ ৫৩০ বড় এবং এটি খুব কম সস্তাও বলে মনে হচ্ছে। (পি-চ্যানেলের জন্য, আমি দেখতে পাচ্ছি এসআইপি 3030 এসএমডি এ আসে, যাতে একজনের ইতিমধ্যে যত্ন নেওয়া হয়))

— বোর্ডবাইট

@ ইঙ্গা - আপনার বর্তমানের দরকার নেই, তাই অন-প্রতিরোধের বিষয়টি তেমন গুরুত্বপূর্ণ নয়। গেটের প্রান্তিক ভোল্টেজটি কেবল দেখুন: এটি 3.3 ভিতে থাকা উচিত, তবে তারপরে এটি কোনও বর্তমান ডুবতে হবে না এবং তারপরে প্রচুর পছন্দ রয়েছে। BSS138 প্রসঙ্গ আমি খুঁজে পাইনি এক, এবং চমত্কারভাবে চেষ্টা করতে হবে।

— স্টিভেনভ

Answer 2

@Inga। এটি একটি উত্তর চেয়ে একটি মন্তব্য বেশি। তবে আমি একটি ছবি পোস্ট করতে চাই, তাই আমি উত্তর হিসাবে পোস্ট করছি।

আপনার মাইক্রোকন্ট্রোলার (ইউসি) + 3.3V দিয়ে চালিত। প্রস্তাবিত পি-মোসফেটের ড্রেনটি + 4.1V পর্যন্ত বেশি হতে পারে। এটি বর্তমানে টানা হিসাবে, একটি + 3.3V যুক্তি সংকেত সম্পূর্ণরূপে পি-এমওএসএফইটি বন্ধ করতে সক্ষম হবে না। নীচের স্কিমেটিকের কিউ 6 একটি খোলা ড্রেন আউটপুট গঠন করে, যা + 4.1 ভি সহনীয়।

সি 14 প্রতিবন্ধকতা হ্রাস করে, যা আপনার এ / ডি দেখতে পাবে।

[...] ব্যাটারি ভোল্টেজ (এইভাবে বাকি ক্ষমতা)

আপনি দেখতে পাবেন যে সেন্সিং ব্যাটারি ভোল্টেজ বাকি ক্ষমতা সেন্সিং করার সঠিক উপায় নয়। পোর্টেবল সরঞ্জামগুলিতে (সেল ফোন, ল্যাপটপ), ব্যাটারির সক্ষমতা ব্যাটারির ভিতরে এবং বাইরে বর্তমান পরিমাপ করে। এখানে কয়েক'শ বিশেষায়িত ব্যাটারি ফুয়েল গেজ আইসি রয়েছে ( উদাহরণস্বরূপ, bq27200 ), যা এই কার্যে সহায়তা করে।

নীচের দিকে একটি সিএন-চ্যানেল মোসফেট এবং উপরের দিকে দুটি রেজিস্টার ডিভাইডার কেন নয়?
[নীচে একটি মন্তব্য থেকে]

ব্যাটারি ভোল্টেজ (ভি _{ব্যাট} ) মাইক্রোকন্ট্রোলারের সরবরাহ ভোল্টেজের (ভি _সিসি ) চেয়ে বেশি হলে লো-সাইড স্যুইচটিতে সমস্যা হয় । লো পাশের স্যুইচটি বন্ধ হয়ে গেলে, ভোল্টেজের বিভক্তির গ্রাউন্ড প্রান্তটি ভেসে যায়, ডিভাইডারটি আর বিভাজিত হয় না, সম্পূর্ণ ব্যাটারি ভোল্টেজ মাইক্রোকন্ট্রোলারের এডিসি পিনে উপস্থিত হয়। এটি ইউসিকে ক্ষতি করতে পারে। এটি একটি ফুটো পথ তৈরি করবে যার মাধ্যমে ব্যাটারি স্রাব হবে।
যখন ভি _{ব্যাট} > ভি _{সিসি হবে} তখন একটি উচ্চ-পাশের স্যুইচটি কল করা হয় ।

¹ আমি সংক্ষেপে ভি _সিসি ব্যবহার করব , তবে এই আলোচনাটি ভি _ডিডি , এভি _সিসি , এভি _{ডিডির} ক্ষেত্রেও প্রযোজ্য । যদি সন্দেহ হয় তবে অবশ্যই একটি ডেটাসিটে সন্ধান করুন।

Comments

ধন্যবাদ নিক! এটি উপলব্ধি করা হয়েছে, এবং আমি স্কিম্যাটিক আপডেট করেছি (জ্বালানী পরিমাপ একটি বিকল্প, তবে আমি কিছু বেসিক ইলেকট্রনিক্স এবং পরীক্ষা-নিরীক্ষাও চেষ্টা করছি, অতএব ভোল্টেজ বিভাজক ধারণা)

— বোর্ডবাইট

নীচের দিকে একটি সি এন মোসফেট এবং উপরের দিকে দুটি রেজিস্টার ডিভাইডার কেন নয়? পি মোসফেটটি চালানোর জন্য কেন একটি এন মোসফেট ব্যবহার করা প্রয়োজন তা দেখতে পাচ্ছেন না

— লুইস কার্লোস

@ লুইস আমি উত্তরটি সম্পাদনা করেছি এবং আপনার মন্তব্যে প্রতিক্রিয়া যুক্ত করেছি।

— নিক আলেক্সেভ

Answer 3

অ্যাড.এ: আমি মনে করি ব্যাটারি ভোল্টেজ সনাক্ত করতে সাধারণ ভোল্টেজ ডিভাইডার ব্যবহার করার পক্ষে এটি যথেষ্ট উপযুক্ত fair যদিও, আপনি সাবধানে প্রতিরোধের নির্বাচন করা উচিত। আপনার এডিসি ইনপুট অভ্যন্তরীণ ইম্পিডেন্স 100kΩ অনুযায়ী হয় ATmega328 উপাত্তপত্র । "চিত্র 23-8 দেখুন। অ্যানালগ ইনপুট সার্কিটারি"। যদি আপনার ডিভাইডারের এডিসি ইনপুটটির সাথে তুলনামূলক প্রতিবন্ধকতা থাকে, তবে এডিসি ইনপুট সার্কিটরিটি মূলত ডিভাইডারের অন্য নোডের মতো আচরণ করবে। এটি আপনাকে এডিসি রিডিংয়ে অফসেট দিতে পারে।

রেলগুলি জুড়ে 10kΩ অবধি বিভাজক ব্যবহার করা ADC ইনপুট প্রতিবন্ধকতা উপেক্ষা করার জন্য যথেষ্ট কম হবে, যখন কেবল 410µA ব্যবহার করা হবে। যদি এটি আপনার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য খুব বেশি হয় তবে আপনি অবশ্যই আরও বড় প্রতিরোধগুলি বেছে নিতে পারেন, তবে মনে রাখবেন যে এডিসি রয়েছে এবং ভিসি / 2 এর সাথে সংযুক্ত রয়েছে।

Comments

সেই ব্যাখ্যাটি বোধগম্য হয়। নিশ্চিতভাবে 0.4 এমএ তেমন কিছু না! আমি কেবল যথাসম্ভব আদর্শিক হওয়ার চেষ্টা করছিলাম :) এই ডিভাইডারটি কেন সেখানে ব্যাটারি রয়েছে কিনা তা সম্পর্কে আমার চার্জার আইসির পড়াতে প্রভাব ফেলতে পারে সে সম্পর্কে আপনার কোনও অনুমান আছে কি?

— বোর্ডবাইট

আমার অনুমান হবে যে ডিভাইডারটি রয়েছে যেখানে ইতিবাচক ব্যাটারি পিন এবং ইউএসবি থেকে + 5 ভি এর মধ্যে এখনও একটি সংযোগ রয়েছে। আমি আপনার নির্দিষ্ট সার্কিটটি জানি না, তবে আমি নিশ্চিত যে আপনি আরডুইনো স্কিমেটিক দিকে একবার নজর দিলে আপনি কোথায় যেতে পারেন তা অনুমান করতে পারবেন ।

— জনি বি

আমি নিশ্চিত যে আপনি যদি প্রয়োজন অনুসারে ডিভাইডারকে সংযোগ / সংযোগ বিচ্ছিন্ন করার জন্য কোনও এফইটি ব্যবহারের স্টিফেনের ধারণাকে অনুসরণ করেন তবে সমস্ত কিছু হানকি ডোর হবে। মোসফেটগুলির প্রতিরোধগুলি রয়েছে যা আপনার ডিভাইডারের জন্য সম্পূর্ণ নগণ্য। ইউএসবি সংযুক্ত আছে কিনা তা নিরীক্ষণের জন্য আপনার সম্ভবত অন্য একটি এডিসির প্রয়োজন হবে।

— জনি বি

ধন্যবাদ; আমি দুটি পরামর্শের উপর ভিত্তি করে প্রশ্নটি আপডেট করেছি এবং একটি স্কিম্যাটিক যুক্ত করেছি। ইউএসবি-সরবরাহ-পর্যবেক্ষণ হিসাবে, চার্জিং আইসি এর জন্য ইতিমধ্যে একটি স্ট্যাটাস আউটপুটও রয়েছে!

— বোর্ডবাইট