Midiendo el consumo actual de una batería LIPO

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He estado trabajando con baterías LIPO para alimentar mis proyectos portátiles durante un tiempo (principalmente en aviones RC), pero cuando los uso, siempre he tenido que adivinar cuánta carga queda. Ahora, estoy tratando de construir un sistema para proporcionar una estimación más precisa de la cantidad de carga disponible.

Estaba pensando que sé cuánto se cargan las baterías, así que, si puedo medir la cantidad de corriente que se extrae durante su vida útil, puedo estimar cuánto tiempo más seguirá funcionando la batería.

Lamentablemente, no estoy seguro de cómo medir este uso. Tengo una batería LiPop 4s más grande (14.8v, 10000mah) y 4 motores sin escobillas de 180w. Esto equivale aproximadamente a un máximo de 50 A (cada uno a 12.2 A) que los motores extraen a plena potencia.

Por lo tanto, quiero medir la cantidad de corriente que consumen todos los motores. Pero, todos los componentes que he encontrado por lo general tienen un máximo de entre 20A y 30A, por lo que no son suficientes para medir el uso si todos los motores van a la vez.

Mi solución fue medir la corriente utilizada por cada motor. Si tuviera 4 amperímetros digitales y conectara uno a cada motor, ¿eso causaría algún problema? ¿Y sería capaz de medir con precisión la cantidad de corriente que se extrae sin la interferencia de los demás?

También, he estado buscando varias fuentes de amperímetros digitales, y parece que hay un rango considerable, y no quiero equivocarme y dañar mi sistema / dinero perdido, así que si alguien puede recomendar una Corriente adecuada Sensor que podría usar (la interfaz no importa demasiado, siempre que pueda conectarlo a un Arduino)

    
pregunta topherg

2 respuestas

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Para medir la capacidad restante de un paquete de baterías LiPo, busque IC del indicador de combustible de batería .

Por ejemplo, el Texas Instruments bq34z100 Wide Range Fuel Gauge admite baterías LiFePo4 de una sola celda Hasta 18 celdas (rango de 3 V a 65 V), controla el estado de la batería, la carga y descarga, el envejecimiento de la batería y la auto descarga. Se interconecta utilizando I2C de 2 cables y también tiene soporte de indicación directa a través de un pin de salida directa de LED.

Los ICs del indicador de combustible o del indicador de gas pueden estimar la capacidad restante y aprender los parámetros de la batería a lo largo del tiempo, lo que mejora la precisión de la estimación con el uso.

Para llevar aún más lejos la administración de la batería, los CI del administrador del paquete de baterías LiPo, como bq3055 , no solo proporcionan medición de combustible, también incorporan protección contra sobretensión y baja tensión, protección contra sobrecorriente y sobrecalentamiento, todo en un solo paquete.

Para medir la corriente en el rango de 50 amperios mencionado en la pregunta, un IC de sensor de corriente de efecto Hall integrado como el de Allegro Se puede usar un sensor de corriente lineal 50-100A basado en efecto Hall ACS756 . Si bien los sensores de corriente de menos de 50 amperios también están disponibles, a precios más bajos, sería mejor usar un sensor con una capacidad superior a la corriente máxima prevista.

Los aspectos negativos de medir el flujo de corriente y, por lo tanto, intentar estimar la capacidad restante son:

  1. La corriente debe monitorearse constantemente, ya que cualquier lectura perdida debido a interrupciones en el microcontrolador, por ejemplo, llevaría a una imprecisión en las lecturas.
  2. Las cargas reactivas, como los motores, no tienen un consumo de corriente lineal: además de la ondulación, también pueden retroalimentar la corriente. Con la protección adecuada de la batería en su lugar, esta retroalimentación no dañará las baterías, pero puede usarse parcialmente para cargar las baterías. Esto conduce a una mayor imprecisión.
  3. Un consumo de corriente bajo cuando los motores están apagados pero el resto del circuito está funcionando puede que no se registre en absoluto en un sensor de corriente alta, y la autodescarga no se registrará. Más imprecisión.

El sensor de corriente mencionado tiene una salida de voltaje analógica, 20 mV por amperio, y requiere un pin ADC en el microcontrolador para sondear constantemente las lecturas. Existen otros sensores de corriente con salida serial directa (I2C o SPI), que guardan el pin ADC, y para dispositivos de salida con buffer, el requisito de muestreo constante por parte del microcontrolador.

    
respondido por el Anindo Ghosh
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El OP hizo referencia a "4 motores". Voy con él, tiene un quadcopter y, como tal, alimenta los motores con ESC. Así que no intentará medir la corriente CC en el motor, estará buscando CA, ya que estos motores son CA trifásicos. La corriente nominal de carga completa de un motor 3 @ siempre se divide por 1.73 para obtener su consumo de amperios teóricos. ¿Fue su valor de 12.2 A la calificación? Sin embargo, si QUIERES conocer el consumo de CC, puedes medir el lado de la LÍNEA del ESC además del lado de CARGA y luego sabrás si tu ESC está desperdiciando energía, es decir, usando más de lo que genera, o si aumenta su eficiencia al proporcionar, por ejemplo, argumentos, refuerza la potencia del 110% del motor. Te dejaré las matemáticas.

    
respondido por el Mike

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