carica residua batteria

[lorenzo99]

ciao, io dovrei calcolare la carica residua percentuale di una batteria, ma non ho idea di come fare.
Dovrei fare un sistema di controllo per un piccolo impianto fotovoltaico e tra le varie informazioni vorrei fornire la percentuale di carica residua della batteria (come sui cellulari) ma non ho idea di come poter fare.
(non se utilizzare una batteria al piombo o al litio)
sulla batteria posso mettere sia un voltmetro che un amperometro (il carico è variabile).
qualcuno ha idea di come poter fare?
grazie

[ne555it]

Ciao, potresti realizzare un sistema semplice come questo:
https://www.ne555.it/indicatore-carica-batteria-led/

oppure con un microcontrollore potresti leggere la tensione e fare una percentuale di carica in base al massimo valore di carica e il minimo che nelle batterie al piombo è circa 14-11V

[richiurci]

Ma anche no!

La tensione fornisce solo una indicazione MOLTO approssimativa, che tra l'altro dipende dal carico collegato, dalla temperatura e dallo "stato di salute" (SOH) della batteria

Esistono in commercio migliaia di dispositivi già pronti e più evoluti, che oltre a monitorare tensione e corrente considerano ALMENO gli Ah entrati e quelli usciti.

Prova a cercare "battery management" o anche "SOC" (State of Charge)

[ne555it]

la misura della tensione è accurata se vi è una corrente costante di carica e una costante di scarica, l'effetto della temperatura da una imprecisione ma l'uso di questa tecnica dipende da cosa bisogna fare, se si vuole una indicazione quantitativa (ovvero questa informazione serve solo come visuale per l'utente) può andare bene.

Se serve una cosa molto precisa poi si va su chip integrati tipo questo : http://www.linear.com/solutions/7763
come hai detto tu.

Fonti: http://batteryuniversity.com/learn/arti ... _of_charge

[SerTom]

... l'effetto della temperatura da una imprecisione ...

Questa affermazione è del tutto forviante. L'influenza della temperatura è assolutamente rielvante, come si evince da questo grafico:

Come è pure rilevante la modalità (quindi la corrente) di carica.
E se parliamo di un pannello fotovoltaico, dove la corrente di carica dipende dal sole ....

Insomma, confermo che in indicatore di carica, SERIO, non è roba da novellini.
Altrimenti mettici un qualsiasi voltmetro ... ed accontentati ...

Bye Ser.Tom

[ne555it]

dipende sempre che deve farci, se vuoi solo vedere lo stato di carica per il gusto di averne una idea una tecnica a misura di tensione va bene e se analizzi il grafico alo link che ho fornito riesci anche a capire l'errore (circa tra il 15 e il 20% nel caso peggiore) considerando ad esempio il sistema a 4 led ogni LED rappresenta circa il 30% di carica quindi il sistema ha un range maggiore dell'errore.

Poi se devi fare diagnostica, usare l'informazione della carica per caricare o scaricare al meglio le batterie è logico che va usato un chip state of charge

[SerTom]

Cosa deve farci l'ha scritto chiaramente lorenzo99.
Ma la soluzione (semplice) proposta fa acqua da tutte le parti! E per il principio adottato (misura della sola tensione) e per come è stata fisicamente realizzata (riferimento con un comune Zener ? ): 4 soglie di tensione; ed infine per la scarsa rilevanza del parametro sotto controllo (tensione) in relazione al'effettivo stato di carica.

La seconda soluzione (LTC2944) decisamente più articolata, non mi sembra alla portata del richiedente (rileggi la domanda) e comunque richiede almeno un microcontrollore per elaborare i dati.

Tutto questo per dire che la tensione di una batteria (senza nessun altro legame) è un PESSIMO indicatore da usare per lo stato di carica.
Giusto per capire (e torniamo alla richiesta iniziale) la tensione la stai misurando quando il pannello sta caricando e non c'è carico ... oppure di notte mentre il carico è massimo ?
In queste 2 condizioni la tensione misurata, cosa rappresenta ? Ed infine, siamo in pieno inverno a -10°C oppure sotto il sole di Luglio ?
Un queste condizioni, i 4 Led si accenderanno nello stesso modo ?

Bye Ser.Tom

[ne555it]

per me la richiesta rimane sempre molto vaga, "un sistema di controllo" ma non è specificato se è di pura visualizzazione o retroazionato con i sistemi di carica.

non so perché dici che i diodi zener non sono un buon riferimento visto che quelli a 5.6V hanno un TC intorno agli 80ppm (temperature cefficient), dipende sempre come lo usi. fonte: (https://www.ne555.it/diodi-zener-teoria-e-applicazioni/)

se guardi il grafico sul sito battery university vedrai che la caratteristica V-I per un range di correnti la tensione ha una caratteristica flat, quindi come dicono anche loro, sotto alcune situazioni, la misura di tensione per sapere lo stato di carica da dai risultati a basso errore, leggi l'articolo anche se è in inglese

"Each battery chemistry delivers its own unique discharge signature. While voltage-based SoC works reasonably well for a lead acid battery"

"il sistema a misura di tensione per le celle al piombo funziona ragionevolmente bene". Come dicono loro sotto alcune condizioni, se le batterie sono in un sotto tetto che escursione ci sarà? 40 gradi non di più a meno che nn vive in posti strani,il rate di carica e scarica è compreso tra 0.1 e 5C? in condizioni ottimali si hanno errori del 5-10%

[lorenzo99]

grazie per le risposte, ho capito che la cosa non è facile, e per fare qualcosa che funzioni bene bisogna usare dei sistemi più complessi che probabilmente non sono in grado di implementare.
comunque solo per informazione la batteria starebbe in un posto chiuso (perciò senza grandi sbalzi termici) e la batteria dovrebbe fornire corrente anche mentre si sta caricando e il carico non è costante tanto meno la corrente di carica che varia al variare della luminosità (probabilmente è una delle situazioni più complesse da gestire).

[ne555it]

ripeto, se ti serve una cosa visuale senza troppo impegno il sistema a led va bene, ti danno una indicazione non molta precisa ma ad esempio riescono a rilevare bene una batteria molto scarica o carica.

se ti serve una precisione maggiore non credo sia difficilissimo usare un chip linear tecnologies, comunicano tutti in I2C e nel datasheet trovi tutte le info