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求移动电源电池检测ADC算法

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1#
发表于 2014-3-5 16:09 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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如题,小弟在做一款移动电源,用PWM控制充电的,发现打开PWM以后,1024阶ADC测量电池电压非常不准,有时跳跃幅度可达上百阶,求算法滤掉这些跳得太离谱的值!
8 e1 T" V9 J: d& K3 A/ S9 f
" y1 O# x- e6 ^. G急求大神!

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推荐
发表于 2014-3-6 08:44 | 只看该作者
本帖最后由 超級狗 于 2014-3-6 12:20 编辑 / o) h& \$ J* H- P5 g- V
$ s: p3 Z5 E$ F. u; n: U
您這個問題應該是取樣時,有時取樣到 PWM 正在充電的狀況,有時取樣在 PWM 未充電的狀況造成的。
0 U0 O$ J: m. x7 H: ]$ a0 i8 V) t  h1 k8 }3 ^2 ~8 o3 g' N
軟硬件需要和 PWM 做同步(Synchronization)% P* r9 g2 ?6 m$ E# Z
( l& H( T5 n7 I7 V& K1 S, V
  • MCU 內部 PWM 如果能觸發中斷(Interrupt),在 PWM 關掉充電線路時再去偵測電池電壓。
  • PWM 不能從 MCU 內部觸發中斷(Interrupt),但外部有能觸發中斷(Interrupt)的管腳,把 PWM 訊號拉回該管腳觸發中斷(Interrupt)也行。
  • 上述兩者都沒有的話……………假使 MCU 速度比 PWM 快很多的話,將 PWM 訊號拉回一個輸入(Input)管腳,然後用詢問(Polling)的方式應該也可以。
  • 如果 PWM 是 Timer + GPIO 產生的,那就更簡單了。你知道什麼時候 PWM High/Low,那樣軟件會更容易許多。
  • MOS 管開關需要時間,關掉充電之後電池電壓也會緩慢下降,所以盡量想辦法取樣在中間或後段,取樣值會更穩定且精準。意思就是說,中斷(Interrupt)觸發後延遲(Delay)一段時間再取樣,或是 Timer + GPIO 方式在打開充電前做取樣。
    + `6 y, F4 g5 ^; g, |" |
; H2 w. g1 Q/ o
8 U% Y4 d/ F  P: [8 F! C: e
其實咱家是做硬件的,回答這問題已經有點拚了。/ M$ W$ v( c1 O+ D" Y) U
) ~- _) |! }, d9 b9 {
在其他專家面前班門弄斧,見笑了!
( E8 x) _5 T/ J* K, \' ~+ h# u( T; b, C

点评

支持!: 5.0
支持!: 5
狗斑竹太谦虚了,明摆着专家级别的回答……  发表于 2014-3-6 11:21

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3#
发表于 2014-3-6 11:22 | 只看该作者
不知道电路图是什么样子的,LZ方便的话,贴图出来咯。! _& m. A5 m, L1 n* b+ o/ l$ t

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4#
 楼主| 发表于 2014-3-6 13:47 | 只看该作者
超級狗 发表于 2014-3-6 08:44
6 C5 R) m4 M9 z* B; b您這個問題應該是取樣時,有時取樣到 PWM 正在充電的狀況,有時取樣在 PWM 未充電的狀況造成的。% Z0 j) _; K& Q: d& W* ]
7 f7 f9 i3 j* {9 G# G
軟硬件 ...

+ h% S9 ]  U: n0 ZPWM频率目前取10KHZ,ADC采样需要51个系统周期,加上分频,滤波采样,完成一次检测需1mS左右。9 w; N) o# o+ R7 B6 F3 J# J7 F
- @% n! y' ^- P
这样的话,不大可能在PWM的LOW间隙进行取样,关闭PWM采样的话,加上电池缓慢恢复时间,关闭时间可能要达到秒级甚至几秒。
0 L" [! E. T6 v# `* e/ z8 U, b2 T; S7 t! M, L3 B0 D/ A7 A
以上就会充一段时间电,关闭几秒,再充一段时间再关闭,如此循环。% ^6 {6 D7 k& _! L9 x4 H- d' `
/ B% I$ W+ M: c( T( c  R3 P0 P
我不知道移动电源有没有这样做的先例,也不是很清楚这样做是否合适,不知狗版有什么看法?

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5#
发表于 2014-3-6 15:10 | 只看该作者
嗯~還是木木考慮較周詳,就知道這系統設計有鬼。
8 N6 |& d& i" n( Y
9 |/ H6 K. l9 L; S0 N顯然樓主用了一顆很便宜、很便宜的 MCU,那就充一段、停一段吧~
' n, K4 c1 M; }0 A
! f- O. j" e% }0 y0 q" c軟件上是還可以做點優化,電平離 4.2V 還遠的時候久久才看一次,快到 4.2V 才密集點去偵測。) s, y; }3 w% @# \! N1 S
2 H/ r/ G- D, c5 j' q* B, t
是看過有人充電控制這樣做。1 |# B5 j- m& ~9 s1 }
) {3 o- j9 f0 A# O

  P3 @  W& D' `
5 _, R  j" E1 Y- j% X: T( a

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6#
 楼主| 发表于 2014-3-6 15:37 | 只看该作者
超級狗 发表于 2014-3-6 15:10
- ?6 ~4 k) g( A0 P4 p5 W! E嗯~還是木木考慮較周詳,就知道這系統設計有鬼。
: n  _) q- [6 l2 x2 N- ]$ C* R0 Q* f
顯然樓主用了一顆很便宜、很便宜的 MCU,那就充一段、 ...
; V  P" a4 D* ^$ ~
比较贵的MCU怎么做的,和便宜的MCU差别在哪里啊?

该用户从未签到

7#
发表于 2014-3-6 16:49 | 只看该作者
也沒什麼不對啦~這東西也許便宜就是王道。
: j; V8 n! C- z9 e. a
) M% ~  f2 a: A1 \0 I9 y7 G我只是看 MCU 的執行週期和 ADC 轉換時間,和我以前用的 MCU 和 ADC 差很多。覺得它很慢,所以推測一定很便宜。( B7 t8 p  x8 Y. F( B
; N9 r% w' v2 ]% a6 |  ?
找到一份文檔看起來應該對您幫助很大,根據他的說法,每一秒停個 2% 的時間做電壓偵測就可以。
" Z& G" D( _9 ]9 ?( S8 q) G0 |2 P( [, l
A Review of Battery Charging Algorithms and Methods; S9 |5 c; x5 c1 m: v) {1 l

& }5 H3 I5 l" a/ W- p- Z很珍貴且具實用價值的一份文檔!
& w) B, s# d7 F8 C+ {
- R! I4 K. F5 a& m2 q) R

Current Interruption.jpg (166.93 KB, 下载次数: 4)

Current Interruption.jpg

batchrg.pdf

70.16 KB, 下载次数: 61, 下载积分: 威望 -5

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8#
 楼主| 发表于 2014-3-6 17:06 | 只看该作者
超級狗 发表于 2014-3-6 16:49& e/ B6 \( k% B* d* Z
也沒什麼不對啦~這東西也許便宜就是王道。0 {5 n/ Z6 F7 F& ]

* N  v2 \# U2 ^* k. B$ ?) M我只是看 MCU 的執行週期和 ADC 轉換時間,和我以前用的 MCU ...
' Z$ @4 Q; C9 }" i% S6 A
狗版,单个ADC周期最快是12.5us,这速度算不算快的?但是听说太快的话,ADC检测会不稳定,,所以分频了就比较慢,不知道这说法是否正确呢?
, k4 Q  {6 J8 }' h, s! t& x
6 y+ P' J' T4 R另外非常感谢狗版主的资料!感谢!

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9#
发表于 2014-3-6 17:38 | 只看该作者
狗版,单个ADC周期最快是12.5us,这速度算不算快的?

7 Z# k3 ?& K* E. N那就是小弟誤會了,我是看到您講 ADC 採樣轉換一次需要 1ms。不過 ADC 很多種設計方式,速度和價格上有差異,以前用踢哀(TI)ADS8505,採樣速度是 250KHz,相對來說 12.5us = 80KHz 也不算太快啦!' K2 z  s- Q, z; Q: G

2 ]+ E4 ]- I% J- D1 Y+ w1 w) F
但是听说太快的话,ADC 检测会不稳定。
+ [' \# ]" L8 _* T% P( z8 ^2 N
這樣說也是沒錯啦!所有的東西都不是越快越好,夠用最恰當!
$ ~. t/ q$ r& V3 [$ x. g8 Y- }- v) _

该用户从未签到

10#
发表于 2014-9-28 14:28 | 只看该作者
充一会,停一会儿,我们就是这样做的,这种在别的机子里面出现过,可以的,也费不了多长时间,
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