Свежие обсуждения
Источники питания

Мониторинг тока заряда и разряда литиевых элементов

1 8

Не получается красиво решить следующую задачку...

Делается 4-х канальное зарядно разрядное устройство для литиевых элементов и батарей.
Требуется мониторить токи запяда и разряда.

Проще всего получается в одноканальном варианте с одним БП, когда при заряде с датчика тока снимается напряжение отрицательной полярности, а при разряде - положительное и с разных датчиков. В этом случае оба сигнала объединяются в одном дифференциальном усилителе и на выходе имеем пропорцилональное току напряжение положительной полярности без какой либо коммутации.

Но для 4-х независимых каналов с общим БП такой вариант не подходит. И всё приходится делать с явным усложнением...
Отсюда и вопрос - как красиво и просто получать напряжение с датчика тока?

Идеальный вариант - датчик тока должен быть один как для заряда, так и разряда и сигнал с него должен быть одной полярности и без коммутации. Естественно, схема по-проще, с минимальным числом активных элементов...

Я могу решить задачку только в лоб, не считаясь ни со сложностью, ни с ценой. А хочется получить красивое, простое и дешёвое решение.

 

Я бы с датчиком Холла попробовал

 

DWD: Идеальный вариант - датчик тока должен быть один как для заряда, так и разряда и сигнал с него должен быть одной полярности и без коммутации. Естественно, схема по-проще, с минимальным числом активных элементов...
Решается это просто с помощью диодного моста, через который подключается датчик тока в виде резистора. Предвижу громкие возражения, что при такой схеме возрастают потери. Но за простое решение приходится чем-то платить. Вот и в этом случае плата получается ценой увеличения требуемого напряжения на источнике заряда. Не больно-то и дорого!

 

https://www.promelec.ru/catalog/1/15/2052/1/
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ina139.pdfРаботает до 60 Вольт потенциала чего нибудь.
Ну и с датчиками холла ASC7xxx. Это для пром установок и поделок как для себя любимого, поэтому цена нескромная. Но проще всего это и без мути. Схемотехнику уже выжали всю по этому направлению и токо такие решения.
Китайце то же делают, недавно просматривал.
https://ru.aliexpress.com/w/wholesale-acs712-current-sensor.html

 

Не нравятся мне варианты на датчике Холла - маленькая чувствительность (200мВ/А максимум), приличная нелинейность (1%-2%) и высокие цены...
Их фишка в гальванической развязке, которая мне не нужна.

Варианты на INA139 и тому подобных легко реализуются на рассыпухе и будут иметь во много раз меньшую стоимость.
Но они не решают поставленный вопрос - простота и оригинальность схемотехнического решения.
С таким же успехом я просто могу навешать кучку прецизионных ОУ в каждом из 4-х каналов...

Вариант с диодным мостом мне не нравится... Кроме повышенного напряжения на датчике, думаю, большими недостатками будут нелинейность и температурная нестабильность.
Разве что саму идею взять, заменив диоды на ОУ по схеме прецизионного двухполупериодного выпрямителя...

 

DWD: при заряде с датчика тока снимается напряжение отрицательной полярности, а при разряде - положительное и с разных датчиков.

Прошу прощения, можно ли как-то наглядно это расшифровать, не могу представить реализацию.

DWD: Но для 4-х независимых каналов с общим БП такой вариант не подходит.

Опять не могу понять в чём проблема, что мешает.

Может покажете схематически и тогда станет понятнее суть проблемы.

 

А сканировать (мультиплексирвать) какой-то КПшчкой каждый ТД из 4х каналов в один ОУ?

 

DWD: Разве что саму идею взять, заменив диоды на ОУ по схеме прецизионного двухполупериодного выпрямителя...

Попробовал промоделировать...
В принципе работает. Реализация - 3 ОУ с обвязкой. Один в усилителе постоянного тока, два других в в схеме выпрямителя.
Выходное напряжение 0...5В (для обработки на МК). Так вот, при напряжениях не ниже 0,7В погрешность не превышает 0,1%. При снижении напряжения погрешность растёт и достигает 1% при напряжении менее 70мВ.

Как вариант может подойти - взял на заметку...

 

SAK: ...не могу представить реализацию.

Фрагмент схемы:

Это для одноканального варианта.
При зарядке напряжение снимается с обмоки трансформатора Т1. Датчик тока DT1.
При разрядке на трансформаторе нулевое напряжение, а батарея разяжается через ИТУН на VT1. Датчик тока DT2.

Напряжения с датчиков усиливаются ОУ DA1. На его выходе напряжение как при зарядке, так и при разрядке положительное и меняется в диапазоне 0...5В пропорциональное току заряда или разряда.

Реализация простая, но для многоканального варианта не подходит из-за датчика тока DT1, который стоит в одном общем БП и запитывает разные каналы.

 

Cheeeper: А сканировать (мультиплексирвать) какой-то КПшчкой каждый ТД из 4х каналов в один ОУ?

Обработка на МК, в котором и так один АЦП, который мультиплексируется встроенным коммутатором.

 
1 8