Witam. Jestem na forum nowy, co zapewne widać po ilości moich postów
Przychodzę tu z takim o to problemem. Mam zrobić bank energii oraz zaprojektować aplikację . Przesyłanie informacji o prądzie ładowania, stan baterii, wyświetlane powinno być przez aplikację.
Posiadam ogniwa 18650 z "zużytych" baterii od laptopów. Ale problem pojawia się już na samym początku, jaki układ do tego typu zadania wybrać? Ogniwa zamierzam połączyć w konfiguracji, dwa podwójne równolegle, połączone ze sobą szeregowo, czyli ok. 8,4V i ok. 4400mAh, w związku z tym należałoby zastosować jakąś przetwornicę DC-DC, itd. Max. prąd jaki może być pobierany wydaję mi się, że powinien być na poziomie 2A.
Tutaj pytanie do Was drodzy forumowicze: w jaki sposób, i korzystając z jakich układów mogę to zrealizować? Problemem wydaję mi się, że będzie także regulowane ograniczenie prądowe, na które na razie nie mam pomysłu.

Jeśli temat znajduje się w nieodpowiednim dziale proszę o przeniesienie.
Pozdrawiam.

Witaj,
Na początku zapoznaj się z:
http://www.gaw.ru/pdf/Atmel/app/avr/AVR450.pdf

Myślę, że można skorzystać i zbudować Twój układ bardzo podobnie. Jest to co prawda układ ładowarki, ale jest na czym się wzorować. Masz tu i przetwornicę napięcia i procek, który załatwi Ci wszystko.
Zastanawiam się tylko jak określić programowo stopień naładowania baterii jeśli nie zna się stopnia jej rozładowania w momencie rozpoczęcia procesu ładowania? Gdybyś miał ładować bezpośrednio ogniwa li-pol lub li-ion to można ten stopień określić z grubsza mierząc prąd ładowania i napięcie na zaciskach baterii. Ale ładując telefon, albo jakiekolwiek urządzenie - zazwyczaj mają one wbudowane układy ładująco-nadzorujące, a do ładowania potrzebują tylko zewnętrznego źródła energii. No ale to dywagacje na później, najpierw potrzeba zbudować układ

_________________
Pozdrawiam
Grzegorz

Rozumiem, że to jest jakiś moduł, składający się z peryferii jak wzmacniacze operacyjne, cewki itd., kontrolowane przez ATtiny15 lub AT90S4433? Czy raczej wybrany z tych układów pracuje jako przetwornica.
Znalazłem jakieś układy, które umożliwiają monitorowanie stanu baterii, ale pozostaje problem ich ładowania, oraz wyboru ograniczenia prądowego oraz przetwornice step-down. Nie wiem czy te układy mają sens i racje bytu w tym przypadku, a dochodzi do tego jeszcze chyba sporo programowania, w którym niestety jestem bardzo początkującym, a będę musiał sporo napisać.
http://www.tme.eu/pl/Document/dcdea0e56 ... 2438Z+.pdf
http://www.tme.eu/pl/Document/806d7695e ... lt1374.pdf

Jakie napięcie wyjściowe (stawiam, że 5V) oraz jaki prąd wyjściowy.
Ja bym zrobił tak:
BT4.0 jako komunikator (również pod nazwą BLE)
W zależności od pobieranego prądu:
- przetwornica step-up z 4.2V (1 ogniwo) do 5V
- przetwornica step-down z 2 ogniw
Ładowanie:
- bezpośrednio z USB przez battery charger dla 1 ogniwa (można więcej równolegle ale i równolegle ładowarki zastosować)
- przez przetwornicę step-up dla ładowania 2 ogniw szeregowo odpowiednim battery charger

Oddzielne wejście do ładowania i oddzielne wyjście. Te moduły maxima są fajne ale nie ma prądu ładowania. Musiałbyś zrobić samodzielnie pomiar.

Dzieki za odpowiedzi[WHITE SMILING FACE]
Tak, napięcie miałoby być 5V. Prąd wyjściowy max mysle , że do 2A, tablet pewnie wyssal by szybko taki bank, ale te 2 wydaje się być OK, ewentualnie 1.5A.
Czyli dwa ogniwa, 8.4V do tego przetwornica step-down.
Moglbys podać jakieś propozycje tych układów battery charger?
Wiadomo jeśli ma to być mobilny bank energii powinno to tez zachować jakieś wzgledne wymiary Rozwiązanie z oddzielnym I/O wydaje się dosyć ciekawe i chyba prostsze, tylko znowu zabierające więcej miejsca...chyba ze, nie ma różnicy wielkiej miedzy jednym portem pełniącym dwie funkcje tak jak to jest zazwyczaj

http://pl.farnell.com/webapp/wcs/stores ... ,612038992

Wybierz coś i daj propozycje co Ciebie najbardziej zadowala (dostępność/cena/prąd ładowania/inne) podaj kilka i wtedy wybierzemy najbardziej odpowiednie.

Bardzo fajne te układy są z tego co widzę.
Tylko tak się teraz zastanawiam. Należałoby zastosować dwie przetwornice, jeśli dobrze myślę. Jedna do ładowania ogniw, druga do ładowania urządzenia. Bo ten układ załatwia jakby pierwszą cześć tylko. A co z drugą, wystarczy przetwornica step-down ustawiona na 5V? Przy ładowaniu urządzenia, też jest potrzebna kontrola prądu ładowania..Zresztą pisałeś o tym w swoim poście.
Także po przemyśleniu wydaję się sensowne zastosowanie micro USB do ładowania ogniw, a zwykłe USB do ładowania urządzenia.
Napięcie wyjściowe oczywiście 5V. Prąd na pewno nie mniejszy niż te 1.5A, wiadomo jakiś zapas musi być, chociażby po to żeby się to wszystko nie grzało tak,jak gdyby pracowało na granicy. Prąd ładowania regulowany programowo, z aplikacji razem z prezentacja innych parametrów, czyli napięcia, temp. itd., ale to już pewnie na ostatnim etapie, najpierw warstwa sprzętowa.
Jeśli chodzi o ilość ogniw, to chyba dwa ogniwa połączone szeregowo(większa sprawność jest chyba jak schodzi się z napięcia niż je podnosi..).
Cena, tak w granicach rozsądku, ale widzę, że ceny oscylują w okolicy +/- 5-10zł Ogniwa posiadam, z baterii od jakiegoś laptopa.

Więc tak jak podejrzewasz należy dobrać ładowarkę do odpowiedniego prądu ładowania. Ogniwa też zakupiłbym nowe. Na TME są bardzo fajne ogniwa. Poszukałbym z zabezpieczeniem przed nadmiernym rozładowaniem/przeładowaniem. Taki układ też jest potrzebny a można kupić w komplecie.
Prąd ładowania rzędu 1.5A to tylko z zewnętrznej ładowarki. USB 2.0 ma 0,5A (standard) i na to trzeba też zwracać uwagę. Najprościej to zasilacz 2A/12VDC. Odpada jedna przetwornica step-up.

Zwykle przetwornice step-down mają większą sprawność dlatego dwa ogniwa szeregowo.

Czy wybrałeś już sobie jakiś układ do ładowania?

Jedna przetwornica mniej, ale dodatkowy zasilacz tylko do tego modelu, ale jest to tez dobre rozwiązanie, aczkolwiek nieco mniej uniwersalne.
Patrząc na parametry, prąd ładowania to ten byłby chyba najbardziej odpowiedni:
http://pl.farnell.com/texas-instruments ... dp/1214427 /chyba, że masz inna propozycję?
(w baterii mojego laptopa, jest wykorzystywany jakiś BQ, oczywiście nie będę go stamtąd wylutowywał )
USB 2.0 - 0.5A, na pewno ładowałoby się to za wolno. USB 3.0 - 0.9A, już trochę lepiej.
A co myślisz o pomyśle kolegi buz11, czyli oparcia wszystkiego o avr'y?
Są też fajne układy od Linear Technology, np. LTC3883, gorzej z dostępnością.

Sorki ostatnio miałem dużo pracy więc trochę mnie wcięło.

Jeżeli chodzi o zrobieniu na AVR, to oczywiście, że można o ile czujesz się a siłach o ogarnąć. Dlatego stosuje się dedykowane elementy bo mają wszystko wbudowane włącznie z zabezpieczeniami. Tylko podpiąć i patrzeć jak działa

Układ który podałeś wygląda standardowo czyli zda egzamin do tego do czego został stworzony.
Z kolei LTC3883 to przetwornica step-down. Ale ma fajne ustawienia :/

Pomiar napięcia i prądu będziesz musiał zrobić na AVR lub innym uC. Niestety kiepsko z regulacją prądu ładowania. Musiałbyś pokombinować z włączaniem odpowiednich Rsns jakimś mosfetem.
Łatwiej byłoby zastosować ładowanie podwójne. Gdy załączony jest USB to 0,5A jak zasilacz to 2A (pamiętaj, że prąd ładowania podany jest w specyfikacji akumulatorów!)

Na avr, tak jak mówisz zrobienie całości byłoby dla mnie raczej za trudne w tej chwili.
Z tym LT z kolei jest problem z dostępnością.
Ładowanie aku to jedno, tutaj dam raczej właśnie jakiś z dedykowanych układów prawdopodobnie. Kwestia się komplikuje przy ładowaniu urządzenia. Bo muszę sterować ograniczeniem prądowym przetwornicy step-down, bo chyba taką wykorzystam. Dwie przetwornice jedna do ładowania ogniw, druga do urządzenia to chyba przesada. No i cały czas mam problem z wyborem odpowiedniego układu/ów :/

Dlaczego chcesz ograniczać przetwornicę step-down? (bo to ta, którą chcesz zastosować na wyjściu?) Pamiętaj, że jak masz przetwornicę o wydajności 2A, to jak podłączysz urządzenie 500mA to ona pobierze 500mA + prąd przetwornicy oznaczony jako Quiescent Supply Current lub coś podobnego w DS (ten prąd jest cały czas ciągnięty czy masz coś podłączone , czy nie)
Na pudełku piszesz max 2A albo elektroniczne ograniczenie i odłączenie zasilania po przekroczeniu. Ostatnio na forum któryś kolega kombinował z elektronicznym ogranicznikiem, poszukaj i doczytaj. Pamiętaj, że każdy dodatkowy układ elektroniczny pobiera prąd i aby nie było, że 20% energii zjadają podzespoły wewnętrzne.
Jak chcesz obejść jedną przetwornicę, to musisz zasilić z wyższego zasilania, lub ładować jedno ogniwo lub równolegle kilka i dać przetwornicę step-up

Tak to ta, która ma być na wyjściu. Ograniczenie ma być ze względu na założenia w projekcie, czyli sterowane ograniczenie np. prądowe do tych wspomnianych 2A, lub mniej, powinien być jakiś wybór.
Fakt dzięki za tą uwagę, bo o poborze i de facto zasileniu układów wewnętrznych nie do końca pomyślałem. Będę musiał zastosować dwie przetwornice lub jedną, a nieco mocniejszą(gorzej jeśli będę musiał zasilić jakieś opampy), najbardziej prądożerne będzie pewnie BT. Ogniwa będą połączone szeregowo, i tak jak sugerowałeś wcześniej zasilane z 12V. Co prawda będzie to wymagać specjalnej ładowarki, ale taki bank jest to awaryjne zasilanie, które ładuje się raczej w domu, żeby mieć je w razie "w".

Jeżeli chcesz to na farnell jest dostępny ten LTC3883. On załatwiłby sprawę ograniczenia prądu i napięcia, włączeni/wyłączenia zasilania. Do ostatniego projektu wykorzystałem TiWi-UB2 jako BT4.0 ze względu na wielkość i niski pobór prądu (już nasłuchuje od 135uA). Jeszcze nie testowałem ale jako urządzenie non stop włączone to wygląda super Do tego mało prądożerny procek i będzie śmigać bez większych utrudnień.

Dorzucę pomysł, bo chodzi mi też po głowie projekt banku energii z ogniwem słonecznym i energy hervester + klips na plecak aby podczas marszu się doładowywało

Układ lądowania zrobię prawdopodobnie na układzie bq2057. Tylko nachodzi mnie ponownie kwestia połączenia ogniw. Jeśli połączył bym np 3 ogniwa równolegle co zwiększyło by pojemność i zapewniło bardziej równomierne i bezpieczne ładowanie ogniw. Napięcie 4.2V także mialbym ładowanie z ładowarki usb, musiałbym dac przetwornice step-up na wyjście i do uC, a że różnica napięć we/wy będzie nieduża, wydajność powinna być chyba dobra prawda?
Ewentualnie inna konfiguracja. Sorry, że tak mieszam, ale nie mogę się zdecydować na odpowiednia konfiguracje.

Do ładowania równolegle ogniw są specjalne układy, aby każde ogniwo równomiernie się ładowało. Jak chcesz 2,3 i więcej ładować to lepiej zastosować dla każdego ogniwa oddzielny układ ładowania. Ten układ który znalazłeś ma sprzętowy ogranicznik prądu więc idealnie pasuje do Twojego projektu.

Procesor możesz zasilić bezpośrednio z ogniwa, tylko wybierz taki low energy, one pracują już od 2-3V.

Dobrze dobrana konfiguracja to połowa sukcesu! Ja osobiście zrobiłbym w ten sposób: Ładowanie z USB z ograniczeniem 500mA + wejście na zasilacz np. 5V 2A i ładowanie max prądem dla ogniwa. Ogniwa duże aby bank spełnił swoje zadanie. Ładowanie oddzielnie 3-4 ogniwa równolegle, a procesor i BT bezpośrednio z ogniw. Do tego wysokiej sprawności przetwornica STEP-UP włączana przez apkę z BT. Samo ograniczenie prądu ładowania i ograniczenie prądu na przetwornicy to zbędny bajer, ale jak masz takie zamówienie to musisz pokombinować. Pamiętaj też o zabezpieczeniu ogniw przed przeładowaniem i rozładowaniem aby żyły jak najdłużej!

Zapoznaj się z układami typu "Battery Management" np. http://www.maximintegrated.com/en/produ ... ement.html tam w zasadzie masz wszystko co ci potrzebne jest.

To nie zamówienie, ale kombinować będę musiał
A możecie polecić jakieś konkretne układy, może sprawdzone..na pewno wydajną przetwornicę step-up.
Szukam też układów z Linear Technology, ze względu na ewentualną możliwość symulacji w LtSpice.
Te układy maxima też, są fajne no i mają programową regulację prądu ładowania, ale musiałbym wtedy wrócić jakby do koncepcji szeregowej chyba.

Chcesz składać z "klocków" czyli kupić gotową przetwornicę, czy będziesz robił układ dedykowany i sam taką przetwornicę projektował? Jak chcesz gotowca, to na botland jest kilka fajnych przetworniczek.

Tutaj masz całą gammę odpowiadających z LT: http://www.linear.com/parametric/DC-DC_ ... ion#!1033_>=4.2!1226_5!1107_2:6!vinmin_!vinmax_4.2!vout_5!iout_2!vout2_!iout2_!vout3_!iout3_

Do niższych prądów fajnie wygląda i zastosowałem już taką: LM2623 jednak popatrz na wykres sprawności i na innych też trzeba na takie wykresy patrzeć.

Edit:
Jeżeli kasy Ci nie żal to popatrz na LTC3428

Edit 2:
Z cenowo ciekawszych to: LTC3872

Raczej gotowy układ. Poza tym czeka mnie jeszcze troche programowania, ograniczenie pradowe, komunikacja bt, apka na androida...Nie wdrażałem się nawet w budowę takiej przetwornicy, nie wiem czy byłbym w stanie zrobić coś takiego. Mówimy oczywiście już o przetwornicy wyjściowej.
Widziałem też, że ktoś z powodzeniem zastosował max1771..

Mscichu, czy ten układ BT, który podałeś to ten z farnella?
Czy taki z allegro za ok. 50pln też będzie odpowiedni? Bo nic tańszego chyba się nie znajdzie.

Jak znajdziesz na allegro bluetooth 4.0, 4.1, 4.1, LE (różnie opisują) to prawdopodobnie będzie pasował, bo chodzi o zużycie energii podczas nasłuchiwania i czekania na połączenie. Ten powinien być ok: http://allegro.pl/modul-bluetooth-4-0-b ... 45616.html
Ten który podałem to ten: http://pl.farnell.com/ls-research/450-0 ... 0000005569 jednak jak piszesz, że chcesz z modułów składać, to ten z allegro powinien być lepszym rozwiązaniem chociażby z powodu lutowania.

Nie mam możliwość nawet polutować tego układu samemu w takiej obudowie(http://www.farnell.com/datasheets/1714636.pdf), a chciałbym tym razem zrobić wszystko już na elementach smd.

Można polutować bez hot'a tylko środek zostawiasz, a zewnętrzne pad'y robisz bardziej wystające i lutownicą podejdziesz z cienkim grotem. Środek to połączenie masy. Gdybyś miał dojście do hot'a to kwestia nauki (chociaż lepiej uczyć się na tańszych układach )

Jak postępy prac?

Na razie powoli to idzie. Ale niestety nie siedze przy tym cały czas. Zrobilem schematy w eaglu dla układu ładowania BQ2057 i przetwornicy zasilającej uC, MCP1640. Pozostaje wybór uC(nie wiem ile może zająć program, więc do tego muszę też dobrać ilość pamięci mikrokontrolera)wybralbym któreś attiny, ale nie wiem czy nie będzie malo, moduł BT pewnie ten z allegro, przetwornica wyjściowa, niestety też jeszcze nie zdecydowałem (zapisalem sobie jedynie ltc3872 i ltc3780). :-\

http://www.atmel.com/technologies/lowpo ... power.aspx wybierz jakiś procek z picopower

Dzięki za link ATtiny841 powinien chyba wystarczyć jeśli chodzi o ilość wyprowadzeń i adc. Będę musiał zrealizować jeszcze pomiar prądu wyjsciowego, napięcia wyjściowego oraz panującego na ogniwach oraz oszacować ich pojemność tak żeby wiadomo było kiedy np. należy podłączyć bank pod ładowarkę albo ile urządzeń możemy jeszcze naladowac. I tutaj w sumie też pytanie jak najlepiej byłoby to zrobic?

http://serwis.avt.pl/manuals/AVT3056.pdf Tutaj masz pomiar pojemności baterii. Trochę trwa niestety. Możesz też sam mierzyć czas i prąd jaki ciągniesz z aku i wyliczyć na podstawie tego, jednak trzeba mieć cały czas włączony uC. Możesz też szacować w zależności od napięcia na li-pol.