物联网实时电池电流和功率监控
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锂离子电池是消费电子产品中最受欢迎的电池。然而,无论是新手还是经验丰富的工程师和爱好者,在选择适合他们项目的电池时都会面临问题。一个主要问题是制造商关于电池容量的声明通常不准确。
为了解决这个问题,本文尝试构建了一个基于ESP32微控制器板的设备。在项目中,使用了一个N通道MOSFET来将电能以热的形式耗散。
控制算法不是一个完美的PID(比例-积分-微分),但包括了比例控制。我们可以使用ESP32本身托管的网页来控制整个设备,它还具有一个0.96英寸的OLED显示屏,用于实时显示多个参数。
1、硬件准备与接线:
测量电流的最简单方法是绘制电压与电流消耗的关系图。在现实世界的场景中,电池电压在负载下会显著下降,电流可能会减少(在电阻性负载的情况下)或增加(如果负载设计为从电源抽取恒定功率)。
我们可以使用一个技巧来简化这个过程:如果我们从电池中抽取恒定的1A电流,我们只需要测量它能提供该电流的时间。时间以小时为单位,将直接给出电池的容量,单位是安培小时(Ah)。
这简化了我们的问题:我们需要一个电路,在所有电压水平下从电池中抽取1A电流。我们通过在一个主动区域(也称为电阻区域)驱动MOSFET来实现这一点。在这个区域中,MOSFET充当电压控制的电流源。通过调整栅极电压,我们可以控制电流。尽管通常需要ADC,但我们可以创建一个PWM信号,通过低通滤波器产生电压,从而避免使用ESP32的DAC。这种方法避免了由于电流峰值而损坏ESP32的风险。
本次实例将使用到如下硬件模块:
标签:MOSFET,ESP32,实时,嵌入式,DIY,电压,电流,电池 From: https://blog.csdn.net/wujuxKkoolerter/article/details/141111085