Beschaltung MAX1555

Wenn der Akku geladen wird, wird !CHG auf LOW gezogen, sobald nicht mehr 
geladen wird (Input an DC und/oder USB fehlt) oder der Ladestrom unter 
50mA fällt wird der Ausgang hochohmig.

!CHG low: Akku wird geladen
!CHG hochohmig: Akku wird nicht geladen

Du hast keine Kontrolle über den Ladevorgang, sobald eine Speisung am DC 
oder USB Pin vorhanden ist, entscheidet der MAX1555 selber wann er den 
Ladevorgang startet und wieder beendet.

Du kannst während dem Ladevorgang die Schaltung weiter betreiben.


Ich habe den MAX1555 noch nie verwendet, aber den sehr ähnlichen 
MCP73831 von Microchip. Den MCP73831 verwende ich ganz simpel, +5V vom 
Steckernetzteil/USB an den Eingang, Akku an den Ausgang/Bat Pin und von 
da direkt auf einen LDO der mir daraus 3.3V macht. Der Statuspin (!CHG 
beim MAX1555) bekommt eine LED. Wenn man will, kann man mit einem ADC 
Eingang des Mikrocontrollers noch die Spannung des Akkus messen.

Da du nichts über den verwendeten Mikrocontroller und 
Programmierumgebung schreibst, ist es etwas schwierig ein Code Beispiel 
zu geben.

Schaltung
https://i.imgur.com/6pd61s1.png

Der Spannungsteiler R1/R2 (Verhältnis 3:1) ist an die interne 1.1V 
Spannungsreferenz des ATMega 32u4 angepasst.

Mit Arduino müsste das so aussehen

Spannung des Akkus auslesen

Das Auslesen der Akkuspannung funktioniert nur, wenn der Akku im selben 
Moment nicht geladen wird. -> USB-Kabel und DC nicht angeschlossen.

1

AnalogReference(INTERNAL); // Interene 1.1V Spannungsreferenz aktivieren

2

pinMode(A0, INPUT);

3

4

float measuredvbat = analogRead(A0);

5

measuredvbat *= 4;    // Der Spannungsteiler ist im Verhältnis 3:1, der gelesene ADC Wert wird mit 4 multipliziert

6

measuredvbat *= 1.1;  // mit 1.1V von der Spannungsreferenz multiplizieren

7

measuredvbat /= 1024; // durch die ADC Auflösung teilen

8

Serial.print("VBat: " ); 

9

Serial.println(measuredvbat);

Zustand des CHG Pin auslesen

1

pinMode(7, INPUT);

2

3

if(digitalRead(7)) {

4

  Serial.println("Akku wird nicht geladen);

5

} else {

6

  Serial.println("Akku wird geladen);

7

}

Beachte bitte, dass die Schaltung stark vereinfacht ist.

Nachteile und Verbesserungsideen
Da wir eine Batteriebetriebene Schaltung haben, möchten wir den 
Stromverbrauch so tief wie möglich halten. Der Spannungsteiler R1/R2, 
den wir für das Messen der Batteriespannung benötigen, ist immer aktiv 
und verbraucht Strom. Man könnte nun die Widerstandswerte weiter 
erhöhen, z.B. 1M und 3M, so fliesst weniger Strom durch den 
Spannungsteiler. Das Problem ist, dass der ADC Eingang des 
Mikrocontrollers damit nicht klar kommt. Optimal wäre ein 
Gesammtwiderstand von etwa 10K, die 40K in der Schaltung sind schon ein 
Kompromiss zwischen Stromverbrauch und Anforderungen des ADC Eingangs.

Eine Lösung dafür wird hier diskutiert: 
http://electronics.stackexchange.com/questions/39412/measure-lithium-ion-battery-voltage-thus-remaining-capacity
Der Spannungsteiler ist nur aktiv, wenn man die Batteriespannung messen 
will.

Je nach verwendetem Mikrocontroller und restlicher Schaltung kann auf 
den LDO verzichtet werden, dies würde den Batterieverbrauch nochmals 
vermindern.

>> Liest du bei deinem Beispielcode auch einen 3,7 Volt Akku ein?
Ja, die Schaltung/Code ist auf einen solchen Akku ausgelegt. Du musst 
nichts anpassen.

Ein LIPO Akku den du als "3.7V LIPO" kaufst, hat einen Spannungsverlauf 
von 4.2V bis etwa 3V.

Bei 4.2V sollte der ADC Bereich fast komplett ausgeschöpft werden. Bei 
der internen Spannungsreferenz des 32u4 sind das 1.1V. Der 
Spannungsteiler muss nun so eingestellt werden, dass er aus den 4.2V 
eine Spannung  minimal kleiner als 1.1V erzeugt. Glücklicherweise ist 
mit 4 schnell ein passender Wert gefunden. 4.2V / 4 = 1.05V. Der 
Spannungsteiler wird im Verhältnis 3:1 aufgebaut. Über dem "oberen" 
Widerstand (R1) fällt eine Spannung von 3*1.05V ab, so bleibt für R2 und 
den ADC Eingang noch 1*1.05V.

Kann gut sein, dass der ESP8266 eine andere oder gar keine interne 
Spannungsreferenz hat. Sofern er denn überhaupt einen ADC hat?

>> Und dann noch eine Frage zur Beschaltung vom MAX1555. Im Datenblatt sind
>> noch ein paar externe Bauteile eingebunden. Sollte man diese nicht auch
>> mit einbauen oder sind die un relevant?
Ja unbedingt mit einbauen - ich habe in der Schaltung alle Kondensatoren 
weggelassen.

Die ESP12 und ESP7 Module haben einen ADC Eingang.

Die scheinen auch eine interne Spannungsreferenz zu haben, aber welchen 
Wert die hat habe ich nicht herausgefunden. 1V oder etwas weniger.

> fällt eine Spannung von 3*1.05V ab, so bleibt für R2 und
den ADC Eingang noch 1*1.05V.

würde 33K und 11K vorschlagen. Das ist dann schon 4 zu 1.
Nicht 3 zu 1...
Man geht von der Gesamtsumme aus und vom Teil der entnehmbaren Spannung 
:)

StromTuner

> Das ist dann schon 4 zu 1.
> Nicht 3 zu 1...
> Man geht von der Gesamtsumme aus und vom Teil der entnehmbaren Spannung

Danke für den Hinweis, wieder etwas gelernt :)


Google (bzw. das Datenblatt) sagt mir der ESP8266EX IC hat einen 10 bit 
ADC.

Jörg W. schrieb:
> Alexander B. schrieb:
>> Sollte man diese nicht auch mit einbauen oder sind die un relevant?
>
> Hmpf.  Wenn das Datenblatt vorschreibt, dass das Ding drei
> Abblockkondensatoren braucht, dann muss man die natürlich auch
> dranpappen …
>
>> Also ich möchte die Spannung mit dem ESP8266 auslesen.
>
> Ich sehe in der Doku zum ESP keinen ADC.

Das liegt hauptsächlich daran, dass die Doku immer noch Mist ist.

Alexander B. schrieb:
> Wenn ich den ESP8266 mit einen Lithium Akku betreiben möchte,
> sollte die
> betriebspannung nicht höher als 3,7 Volt sein laut dem Datenblatt. Wenn
> ich den Akku aber komplett voll lade, beträgt die endladespannung 4,2
> Volt. Das wäre doch zu viel und der ESP würde irgendwann kaputt gehen
> oder?
> Hat jemand eine Idee wie man das Problem mit einem Lithium Akku lösen
> könnte ?

Spannungsregler. Aber frag dich mal, warum du bei deinem Projekt alle 5 
Minuten auf ein Problem stößt, das du nicht selbst lösen kannst.