Genauere Spannungsmessung

[Kickboxer]

Hallo Ihr !

Habe ein Akkupack (Li) an welchem ich die Einzelspannungen überwachen muss.  Mit Spannungteilern habe ich zwar nach Kalibrierung eine hohe Genauigkeit aber unsere 1024 Digit Auflösung ist schlichtweg zu ungenau.

Ich habe nun 2 Ideen dies zu verbessern:
1. Mit 1 OP pro Einzelzelle gegeneinander als Subtrahierer die Einzelausgänge auf die Analogeingänge legen
   ->Genauigkeit gut aber Verschaltungsaufwand zu hoch

2. Spannungswandler benutzen welche ich mit I2C auslesen kann
   ->Ich weiss nicht wo ich solche Messwandler herbekomme geschweige denn das ich weiss ob es sowas überhaupt gibt...  :-(

Habt ihr eine andere Idee wie ich mit höherer Auflösung messen kann ? Habt ihr für Idee 2 Hardware parat ?

Viele Grüße

Jörg

[Gurkengraeber]

Hallo Jörg !

Kommt drauf an. Wie hoch ist die Nenn-Spannung am Akkupack ?

Version 2 dürfte nicht hinhauen. Du transferierst die Spannung hoch oder runter, und willst sie dann messen ?

Oder meinst du einen externen A/D-Wandler ? Der LTC2453 kann z.B. 16 Bit Auflösung mit I2C. Den gibts glaube ich, nur als SMD. Von ELV gabs mal ein Fertig-Modul dafür. ELV hatte auch mal ein Fertig-Modul für 24 Bit-Auflösung. Name des Moduls und BUS weiß ich nicht mehr.

MfG

[Kickboxer]

Hallo Gurkengräber,

vielen Dank für die Tips. 24 Bit Auflösung ist natürlich eine echte Hausnummer...

Mit dem OP versuche ich folgendes:
GND <-> Zelle 1 ca. 3,3 V Einzelzellenspannung messen
GND <-> Zelle 2 ca. 6,6 V Einzelzellenspannung messen--->hier subtrahiere ich gemessene Spannung Zelle 1 (Nenn:3,3V)
GND <-> Zelle 3 ca. 9,9 V Einzelzellenspannung messen--->hier subtrahiere ich gemessene Spannung Zelle 2 (Nenn:6,6V)

Auch das Thema Multiplexing ziehe ich langsam in Betracht...

[uwefed]

Wieso mußt Du die Einzelspannungen überwachen?
Viele Grüße Uwe

[Robdeflop]

Hi

Hat bestimmt was mit Modellbau zu tun?^^ Könnt ich mir vorstellen.

Man sollte LiPo und LiIon akkus mit nem Balancer laden, damit die Zellen die gleiche Spannung haben. Überladen einer oder mehrerer Zellen verringert die "Lebenszeit" der Akkus, oder blähen sich auf (im schlimmsten Fall explodieren die Zellen xD)

Vielleicht hats ja damit zu tun

Oder willst du nen eigenen Balancer bauen? Oder nur zur kontrolle? Vielleicht auch um zu schauen ob eine Zelle futsch ist, oder wie gut sie sind, denn gute sollten sich gleichmäßig entladen. Meine Kokams kann ich oft auch ohne Balancer laden, die Spannungen der Zellen sind ziemlich identisch.

Kann mich jez aber auch komplett irren

MFG, Robdeflop®

[Kickboxer]

Hallo Ihr,

Robdeflop ist richtig im Gedanken. Hier werden, wie eingangs erwähnt, LiFePo Akkus geladen.
Das Balancing ist so auch richtig beschrieben. Allerdings gibt es da noch weitaus mehr Gesichtspunkte welche Rob (ich unterstelle mal, dass Du Robin, Robert o.ä. heisst :-) ) auch kennt. Ist wirklich eine Wissenschaft für sich und das Erklären dauert echt lange.
Die Genauigkeit ist vor allem unsoweit das Wichtigste, indem man die Ladeschlussspannung um nicht mehr als 50mV überschreiten darf um den Akku in seiner Lebensdauer nicht einzukürzen.

Ich bin noch nicht alzulange hier, muss aber sagen: geile Gemeinschaft mit wissenden Leuten... (als Jugendlicher der 80er darf ich das Wort mit "G" so sagen ;-) )

Viele Grüße

Jörg

[uwefed]

Wenn Du eine Ladeschaltung für die Akkus bauen willst, dann rate ich Dir davon ab.
Es kann zuviel passieren und die Akkus überladen oder brennen ab.
Verwende bitte ein komerzielles Ladegerät.
Viele Grüße Uwe

[r.merk]

Hallo Kickboxer,

du willst also ein Lipo Lader bauen?
Hierfür gibt es ICs, welche die Steuerung übernehmen können.

Warum verwendest du nicht einfach den Balanceranschluss des Akkus, um die einzelnen Spannungen ab zu greifen?

Gruß,
Roland

[Kickboxer]

Hallo ihr Lieben,

@Uwe: Darauf muss ich jetzt nicht eingehen, oder ;-)

@Roland: Die Steuerung muss ich mit wesentlich mehr Funktionalitäten ausstatten. Deshalb kommt ein einfaches IC nicht in Frage.
Balancerstreifen haben den Nachteil, dass Sie immer ausbalancieren, jedoch es nicht immer müssten. Auch ein Wechsel der Zelltechnologie möchte ich nur Softwareadaptieren müssen. Andererseits muss das Laden ebenfalls mit Infos aus der Einzelzellenüberwachung versehen werden um die IU Kennlinie vernünftig abzufahren.
Weiterhin kann man den Balancer, sprich die Einzelzellenspannungen, nicht einfach abgreifen da über Leistungsteil, Controller usw. ein gemeinsames Bezugspotential definiert ist welches man mit jedem Zellabzweig "grounden" würde.

Viele Grüße

Jörg

[Gurkengraeber]

LiFePo Akkus

= Lithium_Ferro_Polymer-Akkus.

Hat nur Daimler/Benz/Mercedes - Oder war's jetzt doch  VW ? ( wie auch immer sich diese Benzin/Diesel-Bastarde sich jetzt nennen )
Und da gibt's die Akkus nur in der Forschungs-Abteilung.

du willst also ein Lipo Lader bauen? Hierfür gibt es ICs, welche die Steuerung übernehmen können.

Lithium-Polymer-Akkus aufzuladen, und dabei 1000 Lade-Zyklen  zu erreichen ist schon schwierig, aber unbekannte Akkus zu laden, und damit 1000 Zyklen zu erreichen, ist unmöglich.

MfG

[uwefed]

@Uwe: Darauf muss ich jetzt nicht eingehen, oder ;-)

Nein, mußt Du nicht. Ich darf aber eine Warnung aussprechen, was ich damit getan hatte.
Viele Grüße Uwe

[Gurkengraeber]

Nein, mußt Du nicht. Ich darf aber eine Warnung aussprechen, was ich damit getan hatte.

Eine Warnung wofür oder wogegen ?

MfG

[Revox]

Hallo, ich bin ja auch erst gerade reingestolpert und fühle mich hier richtig wohl.
Wie wichtig ist denn der Stromverbrauch der Schaltung?
Ich könnte mir vorstellen, die Spannung an den Zellen (also den plus und minuspol) zuerst per Spannungsteiler auf  1/5 oder 1/10 herunterzuteilen, dann durch einen INA 122 (100uA Verbrauch) wieder differentiell zu verstärken. Das erscheint zunächstmal komisch, man sollte allerdings darauf achten, dass die Eingangspannung der Operationsverstärker immer unter der Betriebspannung liegt. Das würde mir gerade bei der letzten Zelle etwas Sorgen bereiten.
Dem INA könntest du sogar ein Offset vorgeben, sodass er letztendlich 0V bei 2V Zellenspannung (oder gar 3V) ausgibt.
Dann noch eine Hand voll analoge Schalter (irgendeine TPS serie von TI verbraucht strom im nA bereich) um alle 3 Akkus durchzuschalten. Dadurch, dass du beide Eingänge des INA's direkt am Chip über einen Kondensator verbindest, hast du auch noch einen Tiefpassfunktion.
Der INA ist wirklich hervorragen und kann selbst mit single supply auf wenige mV am Eingang runter.
24bit halte ich für übertrieben, weil du die analoge Schaltung dafür entwerfen musst, die im Rauschen etc. besser ist als ein LSB.

[uwefed]

Nein, mußt Du nicht. Ich darf aber eine Warnung aussprechen, was ich damit getan hatte.

Eine Warnung wofür oder wogegen ?
MfG

Lies meinen vorhergehenden Beitrag. Dein Verhalten nervt.
Viele Grüße Uwe

[r.merk]

...
Hat nur Daimler/Benz/Mercedes - Oder war's jetzt doch  VW ? ( wie auch immer sich diese Benzin/Diesel-*** sich jetzt nennen )
Und da gibt's die Akkus nur in der Forschungs-Abteilung.
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Und jeder bessere Modellbauhändler, hat sie für seine Spielzeuge!