9V Medición de la batería

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Necesito medir una batería alcalina de 9V para mostrar usando una MCU y un LED cuando la caída de voltaje por debajo de una determinada retención.

Revisé en el sitio web de TI la mayor parte del medidor de gas corresponde a la batería de litio. Hemos supuesto que podríamos usar un ADC en nuestra MCU para hacer esto con unos pocos resistores, pero nos preocupa descargar la batería con un resistor debido a la constante disipación del calor.  ¿Qué puedo hacer para capturar esta batería de 9V de manera eficiente?

    
pregunta chris

2 respuestas

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El voltaje de la batería no cambia muy rápido en comparación con el tiempo de una lectura A / D. Por lo tanto, una solución es habilitar el divisor de voltaje solo por el tiempo suficiente para tomar la lectura A / D, y luego hacerlo con poca frecuencia.

Por ejemplo, encender el divisor por 10 µs cada segundo hace que dibuje 100,000 veces menos que cuando se deja encendido todo el tiempo. Ahora puedes usar un divisor de impedancia más baja también. Digamos que el divisor dibuja 10 mA (mucho) cuando está encendido. La corriente promedio del divisor ahora es de 100 nA, lo que está muy por debajo de lo que el micro dibuja probablemente la corriente de autodescarga de la batería.

Para cambiar el divisor cuando la tensión de entrada es más alta que la tensión de alimentación del micro, debe cambiar el lado superior. Un FET de canal P es una forma.

    
respondido por el Olin Lathrop
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Todas las baterías tienen una capacitancia, una ESR y una tensión de celda química equivalentes a partir de las cuales se puede calcular el SoC mediante la corriente de descarga acumulada o la tensión de la celda flotante o la tensión de la celda cargada mucho más alta que la ESR de la batería. Hay una alta ESR secundaria y un valor de C más grande también debido a las características de absorción. (Efectos de 2do orden)

El método más común para Alcalino es el voltaje de flotación o la carga predeterminada que mide la caída de V debido al aumento de ESR a medida que cae el SoC y para LiPo la descarga acumulada de I * t es más popular.

Los números reales dependen de la calidad de la batería y las clasificaciones de Ah que afectan los valores de ESR y C, así como el valor RC de absorción oculta cuando el voltaje resistivo vuelve a aumentar cuando se elimina la carga.

Prueba este diseño rápido y sucio que hice en Java enlace

La corriente del LED se puede ajustar con 470R, el diodo de la serie no es necesario para los comparadores (colector abierto) y el diodo puede ser cualquier diodo de silicio o incluso un LED con ajustes de R utilizados como voltaje de referencia.

Ignore el circuito utilizado para probarlo con un barrido lento, pero hay dos controles deslizantes, ajuste Vbat y Umbral. El rango de 100k a 7.5V se muestra en el alcance como mV por encima de 7.5V para mostrar los umbrales de histéresis y LED ON para batería baja. Utilizando un barrido de 0.01Hz.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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