求移动电源电池检测ADC算法

linzilideshu

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！
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! V- Y% Y% W4 l" f7 o" D急求大神！

超級狗

  u: j# Q, w9 p3 v( p8 @' m+ g
7 s; P1 Z& `) W) w, ?; D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。
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軟硬件需要和 PWM 做同步（Synchronization）！

• 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。
  

其實咱家是做硬件的，回答這問題已經有點拚了。

5 t; M' J3 [$ Q  y! z+ ~在其他專家面前班門弄斧，見笑了！

" w, `& t4 n  t/ Y, |8 @

北漂的木木

不知道电路图是什么样子的，LZ方便的话，贴图出来咯。

linzilideshu

超級狗 发表于 2014-3-6 08:44
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。

軟硬件 ...

* b6 J9 V8 I+ \. v' O8 {# `PWM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。

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。

8 [7 \$ C) M3 @* d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 @' U. |* r$ e+ l
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？

超級狗

嗯～還是木木考慮較周詳，就知道這系統設計有鬼。
9 V, e1 Y5 C& y) j5 _$ _/ n' r
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～

% q4 a' m/ Q# z" Q% c( n/ K2 V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。

) j) @3 R$ P4 `7 @是看過有人充電控制這樣做。


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% \8 B/ P. L6 e; T

linzilideshu

超級狗 发表于 2014-3-6 15:10
嗯～還是木木考慮較周詳，就知道這系統設計有鬼。

+ w% i/ s( D: O1 Z! G" q2 ^顯然樓主用了一顆很便宜、很便宜的 MCU，那就充一段、 ...

比较贵的MCU怎么做的，和便宜的MCU差别在哪里啊？

超級狗

也沒什麼不對啦～這東西也許便宜就是王道。

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。
  s2 l7 i  L9 C9 A4 }, N+ `4 B, m
7 ]3 h3 ?: [% t$ d& ~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。
. g- s1 w  i8 _) R& m& M; U3 Y
" E: ^, k! f/ q7 ]! e6 c# ^A Review of Battery Charging Algorithms and Methods
4 Q0 o( `7 V- Y' X0 _% Y
" r6 ^% N6 h- q8 X很珍貴且具實用價值的一份文檔！

; n+ j* N  i9 ~. D. h

linzilideshu

超級狗 发表于 2014-3-6 16:49
也沒什麼不對啦～這東西也許便宜就是王道。

我只是看 MCU 的執行週期和 ADC 轉換時間，和我以前用的 MCU ...

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？

另外非常感谢狗版主的资料！感谢！

超級狗

狗版，单个ADC周期最快是12.5us，这速度算不算快的？

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！
& E7 L, ?: x& j# q- [; j" D8 M

但是听说太快的话，ADC 检测会不稳定。

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！

tuzhiquan

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，