Buenas,
Después de mirarme el datasheet del dispositivo del Arduino, he dibujado el esquema para el divisor de tensión. Básicamente lo que tenia que saber, es la tensión de referencia a la que trabaja el bloque AD de la CPU ATMEGA328, y esta admite 2 opciones:
1.- Referencia interna de 1,1V, pero con mínimo y máximo de 1,0 y 1,2V respectivamente.
2.- Referencia externa en el pin AREF, le tenemos que poner la tensión de referencia. Esto usualmente se haría con un chip especializado de referencia de tensión.
Para simplificar la realización del circuito, optaremos por la primera opción, aunque esto seguramente requerirá de una calibración digital, que el que se encargue de hacer el programa tendrá que tener en cuenta. Evidentemente, se puede recalcular el circuito para esa opción, pero esto añadiria más componentes ( el citado chip en concreto)
Archivo adjunto 9052
Se podrían haber utilizado muchas combinaciones de resistencias para lograr esto, pero me he ceñido a un consumo aproximado de 1 mA para el divisor de tensión. El datasheet pide una impedancia de la fuente de entrada de los pines AD menor de 10K ohmios, no hay problema con este divisor que debe tener menos de 1K de resistencia equivalente serie. He calculado para una tensión nominal de trabajo de 1,1 * 0,75 (%) = 0,825 V frente a 1,1V de referencia, y a partir de aqui salen los valores mostrados para el esquema, aunque proporcionalmente se podrían poner sus múltiplos.
Las resistencias del divisor, son del 1%, que aparte de la tolerancia, suelen estar fabricadas con materiales de bajo coeficiente térmico, es decir, no variaran tanto su valor con cambios de temperatura y mantendrán la lectura más estable. La resistencia de 100R ( 100 Ohmios ) y los dos diodos, son de protección para que no entre ninguna sobre-tensión al dispositivo y se dañe. No tienen efecto en la división de tensión.
También he añadido otro circuito para la medida de la temperatura, sencillo, realizado con una resistencia NTC que son fáciles de encontrar y bastante baratas. Sólo que tiene un pero, hay que linealizar la curva pero se puede hacer por software, y os puedo pasar un ejemplo escrito en lenguaje "C" ( es una simple interpolación lineal ).
Un 'pero' que sucede con la medida de tensión de batería, es que con la resolución de 10 bits, a duras penas nos enteraremos del cambio de tensión de las células de 2V para 1º C. Esto es intrínseco del conversor ADC. Pero con la acumulaciòn de grados , pongamos 5 o 6, si que se notará.
Archivo adjunto 9053
Aprovechando las entradas analógicas, se me acaba de ocurrir: Se podría hacer un sistema de medida de la intensidad en DC del inverter, y por qué no, de la corriente de carga de las baterías. Esto se podría hacer con un sistema de medida casi no intrusivo, como es con un dispositivo de efecto Hall, para ello creo que habría de diseñar alguna especie de toroide de hierro dulce, por dentro del cual pasara el cable a medir la corriente, y el toroide provisto de un pequeño entrehierro para colocar el dispositivo Hall. Estos funcionan por campo magnético, no son difíciles de localizar. ¿ Alguien se atreve a diseñar y mecanizar algo parecido ?
Con esto, y sabiendo la resistencia interna de la batería, pregunto: ¿ Se podría hacer que el dispositivo sea un monitor del SOC de las baterías ?
Puedo haberme equivocado en algún planteamiento o cálculo, evidentemente. Ya me direis que os parece, se admiten críticas - quejas - sujerencias, etc., etc.
Saludos