Schaltung für niedrigste Zell-Spannung einer Serienschaltung von Lipo-Zellen

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Schaltung für niedrigste Zell-Spannung einer Serienschaltung von Lipo-Zellen
Suche nach: schaltung (31559) spannung (45363) serienschaltung (300)

    







BID = 977506

Lupin III.

Schriftsteller

Beiträge: 616
Wohnort: Salzburg
 

  


Nachdem ich vor kurzem sehen durfte, wie schnell ein Multi-Kopter (zum Glück nicht meiner ) vom Himmel fällt wenn eine Zelle eines 6S-Akku-Packs auf beinahe 0V einbricht, würde ich gerne die Zellen einzeln überwachen. Da der Flight-Controller nur einen Eingang für die Messung einer Batterie-Spannung hat (normalerweise für die Gesamtspannung), wäre es praktisch eine Schaltung zu haben, die mir analog die niedrigste der Spannungen aller Zellen weiter gibt. Dieser Wert würde dann per Telemetrie runtergeschickt.
Gibt es hier eine einfache Schaltung (einfacher als einen AVR zu programmieren und mit dem eine "analoge" Spannung zu erzeugen)?

BID = 977511

Harald73

Schreibmaschine


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Beiträge: 1016

 

  

Hi,
du könntest zwei Multiplexer nehmen, die jeweils eine Zelle auf einen analogen Differenzverstärker geben, das ganze langsam takten lassen, dann bekommst Du alle Zellspannungen übertragen. Oder einfach nur die Zellabgriffe nacheinander( alle paar Sekunden den nächsten) an den Telemetriesender geben und aufmerksam hinschauen.
Die analoge Schaltung plus die Taktsteuerung hat dann aber kaum noch etwas mit "einfach" zu tun.

Wenn es nur um das "ob" einer Tiefentladung geht: jede Zelle per Vorwiderstand (ggf. plus 1 oder 2 Diodenstrecken) und Optokoppler-Eingang erfassen. Die ganzen Ausgangstransistoren der Optokoppler in Serie schalten. Solange alle Zellen eine ausreichende Spannung haben, leitet die Serienschaltung, sobald (mindestens) eine Zelle leer ist nicht mehr. Per Pull-Up kannst du daraus ein Signal für den Sender machen.
Einfach ist das auch wieder nicht.
Sicherlich gibt es Überwachungs-ICs dafür (z.B. BQ76930), jedoch fürchte ich, dass die meist per Datenbus kommunizieren, so dass du wieder einen µC brauchst, um daraus ein Signal für die Telemetrie bereitzustellen.
Gruß
Harald



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*..da waren sie wieder, meine 3 Probleme: 1)keiner 2)versteht 3)mich
* Immer die gültigen Vorschriften beachten und sich keinesfalls auf meine Aussagen verlassen!

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Harald73 am 28 Dez 2015 15:56 ]

BID = 977517

Kleinspannung

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Wohnort: Tal der Ahnungslosen


Zitat :
Lupin III. hat am 28 Dez 2015 15:15 geschrieben :

(einfacher als einen AVR zu programmieren

Das es schwer ist,einen AVR zu programmieren,hab ich vor 3 oder vier Jahren auch noch gedacht.
Ich kann zwar nur rudimentär Bascom,aber selbst damit lassen sich viele Problem so einfach erschlagen,das du nie wieder irgendwelche IC oder Bauteilgräber löten willst
So auch hier:
Nimmst einen mit ausreichen ADC Eingängen,schaltest die der Reihe nach an die Zellen, "Verwurschtelst" das Ergebniss noch passend und "schickst " es ab


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Manche Männer bemühen sich lebenslang, das Wesen einer Frau zu verstehen. Andere befassen sich mit weniger schwierigen Dingen z.B. der Relativitätstheorie.
(Albert Einstein)

BID = 977537

der mit den kurzen Armen

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Beiträge: 17417

Das überwachen der einzelnen Zellen wird dir nichts bringen! Der Himmelsspion stürzt ab ,weil eben der Balancer in dem Pack festgestellt hat ,das eine Zelle Tiefentladen ist und schaltet das ganze Pack ab!

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BID = 977564

Lupin III.

Schriftsteller

Beiträge: 616
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Zitat :

Wenn es nur um das "ob" einer Tiefentladung geht

Das "ob" ist mir zu wenig. Für das "ob" habe ich schon ein Piepserl am Balancer-Stecker (den man aber nicht weit hört). Bei Akkus, um die man sich "gut kümmert", sind alle Zellen lange sehr ähnlich. Das heißt, ich möchte den analogen Wert, da es für gute Akkus den Ladestand des gesamten Akkus zeigt.


Zitat :

Das es schwer ist,einen AVR zu programmieren,hab ich vor 3 oder vier Jahren auch noch gedacht.

Hab auch nicht gesagt, dass es schwer ist. Und ich schmeiß auch gerne Mikros auf jedes Problem. Wenn ich die Werte digital ausgeben könnte, würde ich's sogar so machen. Aber ich brauche einen analogen Wert. Und da gäb's eben vielleicht was, wo ich ungefähr die gleiche Anzahl Teile brauche ganz ohne Mikro.


Zitat :

Der Himmelsspion stürzt ab ,weil eben der Balancer in dem Pack festgestellt hat ,das eine Zelle Tiefentladen ist und schaltet das ganze Pack ab!

Nein, nein. Der Pack hat null Intelligenz. Den kann ich auf 0 bringen und nachher beim Laden abfackeln.


Ich hätte gedacht es müsste irgendwie mit einem Opamp pro Zelle (außer der "ersten") als "Level-Shifter" gehen, um mal in den Bereich von 0-5V zu kommen. Und dann noch einen Opamp (wahrscheinlich mit Dioden), der mir aus den Spannungen die niedrigste "sucht". Ich habe nur bis jetzt nichts in der Hinsicht gefunden.

BID = 977577

der mit den kurzen Armen

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Beiträge: 17417

Du kannst mit einem Multiplexer oder eben mit dem µC die Spannungen der Reihe nach, nach GND abfragen. Der AD-Wandler im µC macht daraus digitale Werte der Rest ist simple Rechnerei! Und vor allem hast du digitale Werte der einzelnen Zellen , sowie die Summe der Zellen !


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BID = 977578

Lupin III.

Schriftsteller

Beiträge: 616
Wohnort: Salzburg


Zitat :

Und vor allem hast du digitale Werte der einzelnen Zellen , sowie die Summe der Zellen !

Der Flightcontroller, der dann die Telemetrie macht, nimmt aber nur eine einzige analoge Spannung und den Code von dem möchte ich jetzt nicht umprogrammieren anfangen (obwohl ich auch da schon einiges gemacht habe, bin ich bei STM32 MCUs noch nicht so weit, dass ich das implementieren könnte).

BID = 977580

der mit den kurzen Armen

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Beiträge: 17417

Der µC kann dir die Werte auch analog ausgeben! Oder du wandelst diese dann extern mit einem DA-Wandler um !

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BID = 977584

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
hätte gedacht es müsste irgendwie mit einem Opamp pro Zelle (außer der "ersten") als "Level-Shifter" gehen, um mal in den Bereich von 0-5V zu kommen. Und dann noch einen Opamp (wahrscheinlich mit Dioden), der mir aus den Spannungen die niedrigste "sucht".
Also eine statische Lösung?
Wird schon gehen, aber wahrscheinlich ist ein getakteter Aufbau mit Multiplexer und µC kleiner und leichter.

BID = 977868

Lupin III.

Schriftsteller

Beiträge: 616
Wohnort: Salzburg

Hätte nicht gedacht, dass ich so zu µCs gedrängt werde . Ich habe jetzt trotzdem eine "analoge" Lösung, die zumindest laut LTSpice sogar funktioniert! Im Prinzip ein Differenzverstärker pro Zelle plus eine Diodenschaltung für's Minimum. Bauteilkosten ca. 30 Cent (hey das ist wichtig, wenn ich in Massenproduktion gehe und zwei davon baue ). Mehr Teile als bei einer µC-Lösung sind's auch nicht wirklich. Dort hätte ich lauter verschiedene Widerstände für Spannungsteiler gebraucht, bei der analogen Schaltung kann ich überall die gleichen verwenden. Ich brauche auch keinen Spannungsregler und keine Pins für's programmieren.

Sieht jemand noch eine Optimierungsmöglichkeit oder ein Problem?




[ Diese Nachricht wurde geändert von: Lupin III. am 31 Dez 2015 19:11 ]


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