Easyelectronics.ru

Электроника для всех
Текущее время: 23 сен 2020, 09:35

Часовой пояс: UTC + 5 часов



JLCPCB – Прототипы печатных плат за $2/5шт. два слоя. $5/5шт. четыре слоя
Крупнейший производитель печатных плат и прототипов. Более 600000 клиентов и свыше 10000 заказов в день!
Получите скидку на почтовую отправку при первом заказе в JLCPCB!

Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 17 ] 
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Вычисление жизни батарейки.
СообщениеДобавлено: 13 апр 2016, 17:16 
Старожил

Зарегистрирован: 17 фев 2016, 17:31
Сообщения: 243
Мне нужно вычислить сколько осталось жить батарейке. батарейка 2.5А/h = 2500000uA/h. постоянное потребление системы 20uA. Кроме того периодически происходят два события потребляющие ток - пульс и бикон. Каждое событие усредненно потребляет 40ua/100ms. я могу вести счетчик пульсов и биконов и раз в час вычислять.
Код:
bat_capacity  -=  (pulse_count * x) + (beacon_count * x) + avg_consumption;

но как я понимаю токовое потребление нужно привести к одинаковой мере времени. если я вычисляю раз в час то
Код:
X = 40ua/100us = 4ua/1ms = 0.004ua/1s=1.1*10^-6 ua/1H
bat_capacity  -=  (pulse_count * X) + (beacon_count * X) + 20;

правильно ли я вычисляю?


Последний раз редактировалось jenya77 13 апр 2016, 18:28, всего редактировалось 1 раз.

Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вычисление жизни батарейки.
СообщениеДобавлено: 13 апр 2016, 18:11 
Старожил

Зарегистрирован: 10 окт 2014, 00:48
Сообщения: 6946
Какой ток саморазряда батареи? Как этот ток меняется от температуры?
Вы работаете с очень малыми токами, здесь слишком много неучтенных факторов. Если вам нужна емкость - просто _изредко_ считывайте напряжение и используйте некую аппроксимацию. Оно, конечно, коряво, но всяко точнее простого аккумулирования потребления (результат может не совпасть "в 'разы'").


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вычисление жизни батарейки.
СообщениеДобавлено: 13 апр 2016, 18:26 
Старожил

Зарегистрирован: 17 фев 2016, 17:31
Сообщения: 243
u37 писал(а):
Какой ток саморазряда батареи? Как этот ток меняется от температуры?
Вы работаете с очень малыми токами, здесь слишком много неучтенных факторов. Если вам нужна емкость - просто _изредко_ считывайте напряжение и используйте некую аппроксимацию. Оно, конечно, коряво, но всяко точнее простого аккумулирования потребления (результат может не совпасть "в 'разы'").

считывать напряжение ничего не даст. батарейку надо нагрузить чтобы понять в каком она состоянии. поэтому выбрали тот вариант который я описываю. понятно что он не точен но мне большая точность не нужна. нужно знать приблизительно насколько израсходован ресурс батарейки.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вычисление жизни батарейки.
СообщениеДобавлено: 13 апр 2016, 18:52 
Старожил

Зарегистрирован: 10 окт 2014, 00:48
Сообщения: 6946
Даже без нагрузки напряжение отражает ее емкость. Правда точность очень низкая, но, и это самое главное, чем батарея больше разряжается, тем точнее прогноз.
Впрочем, никто не мешает поставить тестилку - резистор и ключ на замыкание. Включаете ток, смотрите изменение напряжения на батарее, далее простые вычисления. Ток включается только на время измерения (1us), при периоде теста в 5 часов, общее потребление составит - простейшая арифметика.
Чтобы не мешались сглаживающие конденсаторы, батарею следует подключить через небольшой дроссель (что пойдет батарее на пользу).

К сожалению, точность расчетного метода вряд-ли окажется лучше +100%/-50%, при этом по мере разяда точность вычислений будет падать, что особо неприятно - расчеты могут дать "емкость 0", хотя там будет еще пол батареи, или обратное - расчеты дают "еще есть 50%", а в действительности следует отключение.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вычисление жизни батарейки.
СообщениеДобавлено: 13 апр 2016, 19:01 
Старожил

Зарегистрирован: 16 авг 2012, 23:27
Сообщения: 2094
Откуда: Москва
Тут ещё ни слова о типе батарейки, а то есть с очень стабильным напряжением в процессе разряда, есть и с весьма замысловатыми разрядными кривыми, да ещё и с зависимостью от температуры.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вычисление жизни батарейки.
СообщениеДобавлено: 13 апр 2016, 19:10 
Старожил

Зарегистрирован: 17 фев 2016, 17:31
Сообщения: 243
ребята я ничего ставить не могу - ни дроссели ни ключи ни конденсаторы. это не лаборатория это готовое изделие. у нее напряжение падает лавинообразно. я не могу по напряжению знать что через месяц батарейка умрет.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вычисление жизни батарейки.
СообщениеДобавлено: 13 апр 2016, 19:23 
Старожил

Зарегистрирован: 10 окт 2014, 00:48
Сообщения: 6946
Дык, а "расчетным" методом вы вообще ничего не ...
Ну, дело ваше.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вычисление жизни батарейки.
СообщениеДобавлено: 13 апр 2016, 19:43 
Старожил

Зарегистрирован: 19 мар 2013, 19:37
Сообщения: 2795
Откуда: Санкт-Петербург
Хотя бы альфа-бета фильтр добавьте, чтобы, когда напряжение упадёт - не думало, что "нифига, потратили-то мы мало".


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вычисление жизни батарейки.
СообщениеДобавлено: 13 апр 2016, 20:08 
Старожил

Зарегистрирован: 17 фев 2016, 17:31
Сообщения: 243
даже не знаю...надо еще постоянную составляющую добавить.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вычисление жизни батарейки.
СообщениеДобавлено: 13 апр 2016, 20:12 
Старожил

Зарегистрирован: 16 авг 2012, 23:27
Сообщения: 2094
Откуда: Москва
Если глянуть на даташит батарейки предположительно подходящей под описание этой задачи то можно заметить что напряжение в течении всего разряда абсолютно не зависит от оставшейся ёмкости ни при малом ни при большом токе. А вот от температуры и тока зависит сильно. Исходя из этого напряжение измерять бесполезно, разве что для индикации состояния "я уже вот-вот сдохну".

Исходя из этого я бы сделал счётчик в который периодически добавлял потреблённый ток так как указано в первом посте, и ТС прав насчёт приведения к одной размерности времени.
Если предполагается работа в большом диапазоне температур и в системе есть хотябы грубый датчик температуры то можно завести ещё один счётчик с начальным состоянием в паспортную ёмкость и периодически уменьшать его на величину тока саморазряда при температуре измеренной за этот период. Если же датчика нет то просто взять ёмкость при наихудшей предполагаемой температуре.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вычисление жизни батарейки.
СообщениеДобавлено: 13 апр 2016, 20:33 
Старожил

Зарегистрирован: 17 фев 2016, 17:31
Сообщения: 243
mChel писал(а):
Если глянуть на даташит батарейки предположительно подходящей под описание этой задачи то можно заметить что напряжение в течении всего разряда абсолютно не зависит от оставшейся ёмкости ни при малом ни при большом токе. А вот от температуры и тока зависит сильно. Исходя из этого напряжение измерять бесполезно, разве что для индикации состояния "я уже вот-вот сдохну".

Исходя из этого я бы сделал счётчик в который периодически добавлял потреблённый ток так как указано в первом посте, и ТС прав насчёт приведения к одной размерности времени.
Если предполагается работа в большом диапазоне температур и в системе есть хотябы грубый датчик температуры то можно завести ещё один счётчик с начальным состоянием в паспортную ёмкость и периодически уменьшать его на величину тока саморазряда при температуре измеренной за этот период. Если же датчика нет то просто взять ёмкость при наихудшей предполагаемой температуре.

а как проинтегрировать постоянную составляющую - 20ua?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вычисление жизни батарейки.
СообщениеДобавлено: 13 апр 2016, 21:19 
Старожил
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 04 окт 2011, 10:19
Сообщения: 2061
Нарисуйте график на один период
X = T
Y = I
и придумайте алгоритм подсчета площади под графиком.
Можете взять Cube, занесите данные и он сам посчитает и нарисует.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вычисление жизни батарейки.
СообщениеДобавлено: 13 апр 2016, 21:20 
Старожил

Зарегистрирован: 19 мар 2013, 19:37
Сообщения: 2795
Откуда: Санкт-Петербург
Привыкните писать 40uA*100us, а не 40uA/100us - и всё у вас сойдётся (и интегрирование сведётся к простой сумме, и думать меньше надо).
Т.е. будете каждый час добавлять к сумме 20uA*1h (или каждые сутки - 20uA*24h - в общем, 20uA*кусок_времени), каждый beacon 40uA*100ms (тут точно uA, а не mA? уж больно хорошо) = 40uA*(100/1000/60/60)h, и так далее.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вычисление жизни батарейки.
СообщениеДобавлено: 14 апр 2016, 12:04 
Старожил

Зарегистрирован: 17 фев 2016, 17:31
Сообщения: 243
aamonster писал(а):
Привыкните писать 40uA*100us, а не 40uA/100us - и всё у вас сойдётся (и интегрирование сведётся к простой сумме, и думать меньше надо).
Т.е. будете каждый час добавлять к сумме 20uA*1h (или каждые сутки - 20uA*24h - в общем, 20uA*кусок_времени), каждый beacon 40uA*100ms (тут точно uA, а не mA? уж больно хорошо) = 40uA*(100/1000/60/60)h, и так далее.

спасибо. прояснили. сигнал действительно 40ua. это усредненное значение. пиковое значение 70ua. форма сигнала близка к треугольной поэтому 70*0.57 = 40.


Вложения:
sig.png
sig.png [ 2.32 Кб | Просмотров: 2650 ]
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вычисление жизни батарейки.
СообщениеДобавлено: 14 апр 2016, 14:51 
Старожил

Зарегистрирован: 17 фев 2016, 17:31
Сообщения: 243
кстати а если бы я вычислял не раз в час а раз в минуту - я должен был добавить к сумме 20 *1 min?
но ведь есть разница
bat_capacity -= 20 *1min
или
bat_capacity -= 20 *1hour

а понял. я должен был бы перевести емкость*час в емкость*минуту
2500000uA/h = 150000000uA/min


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вычисление жизни батарейки.
СообщениеДобавлено: 14 апр 2016, 15:22 
Старожил

Зарегистрирован: 10 окт 2014, 00:48
Сообщения: 6946
У батареи разброс емкости 20%. Т.е. в последней четверти емкости батареи, даже при условии идеально точных расчетов, ваш "метод" будет врать в 2 раза. Вы считаете, это нормально?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Вычисление жизни батарейки.
СообщениеДобавлено: 14 апр 2016, 15:53 
Старожил

Зарегистрирован: 17 фев 2016, 17:31
Сообщения: 243
u37 писал(а):
У батареи разброс емкости 20%. Т.е. в последней четверти емкости батареи, даже при условии идеально точных расчетов, ваш "метод" будет врать в 2 раза. Вы считаете, это нормально?

bat_capacity это параметр который будет инициализироваться в соответствии с погрешностями, спецификациями и.т.д и.т.п. впрочем как и другие параметры. мне главное выдать алгоритм.
Код:
bat_total_ua -= (pulses_count * PULSE_CONS_WHATEVER_YOU’VE_CALCULATED) + (beacons_count * BEACON_CONS_WHATEVER_YOU’VE_CALCULATED) + AVG_CONS_WHATEVER_YOU’VE_CALCULATED + ANY_OTHER_CONS_WE’VE_COME_WITH;


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 17 ] 


Часовой пояс: UTC + 5 часов


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  

Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB