Аккумуляторы в буферном режиме - Страница 3

NemoCut32 · 08.10.2007, 23:28

Собственно говоря я так и делаю. Но есть несколько НО.
1) Ток зарядки серъёзно зависит от напряжения на батериии и БП, хоть оно и стабилизированное но 9В с КРЕН8А и 7В на аккумуляторе == ???

2) Зарядный ток 0.2-0.4C, т.е. "ускоренная" зарядка, поэтому -dV достаточно тяжело отловить.
3) АЦП от AVR 10 бит + оверсэмплинг. Схема измерения даёт высокую абсолютную погрешность + достаточно высокую относительную - показания ADC "плавают". Реальный диапазон измерения напряжения 5.2-9.9В.
4) Контроля температуры аккумулятора НЕТ.
Аккумулятор NiMH 5 банок. Уравнительный заряд невозможен. Отсутствует контроль "глубокого разряда", т.е. напряжений ниже 1В на банку.
Сталкиваемся с аккумуляторами разряженными в "0" из-за длительного хранения и начальных 10 минут зарядки без контроля просто не хватает. Аккумулятор заряжается 15-40 мин., а после этого напряжение на нём падает и срабатывает отключение зарядки по -dV.
В общем не позавидуешь. Про микросхемы зарядки аккумуляторов знали давно, но толи их не нашли, толи не "парились" и спихнули проблему программистам. А я могу изменять только программу, а не недостатки схемотехники. Если бы в самом начале на стадии разработки железа был опыт работы с такими аккумуляторами, то возможно многих проблем удалось бы избежать.
По поводу политики, что чем раньше аккумулятор выйдет из строя, тем быстрее клиент побежит в магазин согласен. Например мы используем аккумуляторы GP - "дерьмо" ещё то.
А вот насчёт буферного режима именно для щелочных аккумуляторов я точных данных не имею, но хотелось бы знать реальный режим работы устройства, т.к. я не очень представляю для чего потребовались щелочные аккумуляторы в таком режиме и как это будет работать. Тогда можно и по поводу схемотехники и алгоритма работы думать. Кстати у нас такой "режим" предусматривался, вот только сколько аккумуляторы протянут в таком режиме самому хотелось бы знать. Пока в таком режиме устройство использовалось редко, а чтобы проверить это надо угробить несколько аккумуляторов и потерять несколько месяцев времени.

krian · 09.10.2007, 14:44

Сообщение от NemoCut32

1) Ток зарядки серъёзно зависит от напряжения на батериии и БП, хоть оно и стабилизированное но 9В с КРЕН8А и 7В на аккумуляторе == ???

2) Зарядный ток 0.2-0.4C, т.е. "ускоренная" зарядка, поэтому -dV достаточно тяжело отловить.
3) АЦП от AVR 10 бит + оверсэмплинг. Схема измерения даёт высокую абсолютную погрешность + достаточно высокую относительную - показания ADC "плавают". Реальный диапазон измерения напряжения 5.2-9.9В.

Конечно, от правильности схемотехники зависит очень много. И скорее все описанные беды проистекают от нее.

1) Батарея, как большой стабилитрон, и ВАХ у нее похожая(очень крутая), поэтому напряжение нужно держать очень тщательно. А если 2В теряется на проводах, так ничего и не застабилизируете. Нужно или провода толще или четырехпроводную схему, чтобы напряжение измерялось схемой стабилизации не на выходе стабилизатора, а непосредственно на батарее.
2) Так, по-моему, чем больше ток, тем заметнее должен быть эффект.
3) Ну во-первых 10 разрядов АЦП АВР - это с натяжкой. Я, чтобы уйти от погрешностей, использую 8, тогда точность измерений в 0,5% гарантирована. Кроме того, спектр сигнала на входе АЦП должен быть, как известно, обязательно ограничен фильтром. На сигнал наверняка ложаться какие-нибудь пульсации и помехи, поэтому нужно ещё усреднять результаты нескольких измерений, например 16, лучше больше. В данном случае это несложно, т.к. сам процесс заряда медленный и АЦП будет успевать.

А что такое "оверсэмплинг"?

NemoCut32 · 09.10.2007, 17:07

Именно за счёт него и получаю "около" 11.5 бит

Просто точность значений напряжения измеренного АЦП AVR зависит от множества причин и имеет такой-же сложный характер. Например бывают откровенные "выбросы" значений типа 0x001 или 0x1FD, когда измеряемая величина находится в середине диапазона. Такие вещи редкие, но замечал их не только я, поэтому можно надеяться что дело не в программе. Существует нестабильность при переключении каналов АЦП, когда значения некоторое время нестабильны и др. В апноте Atmel "AVR450: Battery Charger for SLA, NiCd, NiMH and Li-Ion Batteries." нашёл оригинальный метод повышения точности АЦП, когда не требуется высокой скорости измерений. Суть его в следующем:
1) Скорость работы выбирается в раёоне максимально гарантированной для 10 бит.
2) Производится первоначальная стабилизация значения - так, чтобы в серии из 4-8 измерений разность максимального и минимального значений не превышала 1 (т.е. минимального значения). В оригинале все значения должны быть одинаковы, но такое практически не достижимо, да и шум просто необходим.
3) Производится последовательно N измерений, а полученное среднеарифметическое и есть значение АЦП. Точность получается выше и случайные "всплески" можно отсеять. По уму дополнительный шум надо добавлять специально, но обычно в "наших схемах" это и не требуется.
Смотрел серию полученных значений оказалось всё очень даже стабильно. А вот для получения хорошей абсолютной точности требуется калибровка - мне её производить нечем.
А то что Вы написали по схеме это всё правильно, если бы ещё другие люди к этому прислушались.

NemoCut32 · 09.10.2007, 17:15

Вот ещё можете почитать про "оверсэмплинг" уже от Atmel. Но не забывайте, что метод "виртуальный" - поэтому я и написал про 11.5 бит. Есть ограниченные рамки применения. Файл прилагается.

Прикрепленный файл: 4283200.pdf

ssd-week · 10.10.2007, 20:31

Господа, дайте, пожалуйста, справку. Возможно ли работать в буферном режиме с кислотным аккумулятором при температуре окружающей среды -30 до 40 градусов (В большей степени интересует диапазон от -30 до -10). Какое напряжение выдерживать? Какие параметры контролировать? Надо ли применять схему обогрева? Дело в том, что в документах на аккумуляторы, которые я нашел, пишется что заряжать их можно в диапазоне температур окруж. среды от 0 до 40 градусов.
Спасибо.

krian · 11.10.2007, 00:57

Сообщение от NemoCut32

Например бывают откровенные "выбросы" значений типа 0x001 или 0x1FD, когда измеряемая величина находится в середине диапазона. Такие вещи редкие, но замечал их не только я, поэтому можно надеяться что дело не в программе. Существует нестабильность при переключении каналов АЦП, когда значения некоторое время нестабильны и др.

Какие-то Вы страсти рассказываете... У меня такого поведения не встречалось.
Может земля неправильно разведена во внешних проводах или сигнальные цепи, так что пролазы всякие мешают?
Кстати, может Вы не знаете, если переключаете мультиплексер, то перед запуском
АЦП нужно делать паузу, хотя бы один NOP или переход по вектору. Пока я до этого не додумался, возникали ошибки, похожие на те, что у Вас.
Почему-то в даташитах я об этом ни слова не нашел.
И ИОН у них там там такой.... Если нельзя внешний ИОН использовать, то лучше уж питающее напряжение в качестве ИОН подключать - результаты более предсказуемые.
Что до схемы буферного подключения аккумулятора, то с кислотными я использую такую, как на рисунке. Опробовано с батареями разного типа и разной емкости.
В полевых условиях на необслуживаемом объекте работает уже несколько лет. Пока истерик не слышно.

-- Прилагается рисунок: --

krian · 11.10.2007, 01:06

Сообщение от ssd-week

Господа, дайте, пожалуйста, справку. Возможно ли работать в буферном режиме с кислотным аккумулятором при температуре окружающей среды -30 до 40 градусов (В большей степени интересует диапазон от -30 до -10). Какое напряжение выдерживать? Какие параметры контролировать? Надо ли применять схему обогрева? Дело в том, что в документах на аккумуляторы, которые я нашел, пишется что заряжать их можно в диапазоне температур окруж. среды от 0 до 40 градусов.
Спасибо.

Заряжать лучше при плюсовых температурах. При -30 он может вообще не принимать заряда. А использовать заряженный можно. Но при такой температуре он сможет отдать в лучшем случае около 45% своего полного заряда. И масимальный отдаваемый ток уменьшается. По поводу термокомпенсации зарядного напряжения сказано в инструкциях по эксплуатации.

NemoCut32 · 11.10.2007, 01:35

Сообщение от krian

Какие-то Вы страсти рассказываете... У меня такого поведения не встречалось.
...
Может земля неправильно разведена во внешних проводах или сигнальные цепи, так что пролазы всякие мешают?
Кстати, может Вы не знаете, если переключаете мультиплексер, то перед запуском
АЦП нужно делать паузу, хотя бы один NOP или переход по вектору. Пока я до этого не додумался, возникали ошибки, похожие на те, что у Вас.
Почему-то в даташитах я об этом ни слова не нашел.
И ИОН у них там там такой.... Если нельзя внешний ИОН использовать, то лучше уж питающее напряжение в качестве ИОН подключать - результаты более предсказуемые.

Происходит это крайне редко, но если уж происходит.... Поэтому и обнаружил. Сначала использовал по дури каждое измерение

Насчёт ИОН и NOP (задержек) вещь известная, так всё и делаю, а вот насчёт земли и питания спасибо - это мысль.

-- Прилагается рисунок: --

Данил_ · 22.09.2011, 01:45

Здравствуйте. Я хочу собрать вот такой программатор для AVR:
http://www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=107017
Все он хорош, да только запитывается от батареек, которые придётся время от времени менять. Хочу туда приспособить Li-ion (или Li-pol) аккумулятор, нужно придумать как устроить систему зарядки, чтоб, например, от USB (или любого другого источника) заряжалось. Подскажите, как это можно сделать.