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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 200 Kanal Datenlogger für Elektrorennmotorrad


Autor: epo-bike.de (Gast)
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Hallo,

ich baue gerade ein Elektronrennmotorrad: www.epo-bike.de

Mein Akkupack besteht aus 192 Einzelzellen.
Ich möchte die Spannungswerte jeder einzelnen Zelle aufzeichenen, also 
192 Kanäle, dazu kommen dann noch 6 Kanäle für den Strom in jedem Zweig 
(32s6p), 1 Kanal für die Drehzahl und 1 Kanal für die Gasgriffstellung.

Durch Tipps bin ich soweit das ich am besten 12 A/D Wandler mit 16 
Eingängen nehme und diese über den I2C Bus an einen geeigneten 
Controller hänge.

Da bin ich schon beim Problem, theoretisch ist mir das alles klar, aber 
pratkisch scheitert es an der Auswahl der Komponenten.

Über die nötige Frequenz habe ich mir noch keine Gedanken gemacht, ich 
denke aber das 100Hz mehr als ausreichend sind.

Ich danke schonmal und freue mich über jedes kleine bisschen Input :-)

Gruß,
Christian

Autor: epo-bike.de (Gast)
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Ich frag nochmal freundlich ;-)

Fürs erste würden mir auch 87 Kanäle reichen.

Gruß,
Christian

Autor: Claudio Fos (zunge)
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Hallo

Das ist doch sehr ambitioniert, 192 + 6 ADC wandlungen mal 100 ->

19800 Wandlungen Pro Sekunde und das über I2C ???

schau dir mal das Protokoll genauer an, das schaffste nicht. Vieleicht 
mit SPI. allerdings sind dan 19800 ADC-Werte verarbeiten pro Sekunde 
doch was für grössere Maschienen (DSP, FPGA, ARM7,9 Cortex-M3)

überdenke die Datenrate nochmals genau !

gruss Zunge

Autor: Claudio Fos (zunge)
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by the way

sehr interesantes Projekt ...

warum kein BLDC ???

gruss Zunge

Autor: frankman (Gast)
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Würde man sowas nicht einfach fertig kaufen?


--> Meilhaus
--> Ahlborn
--> National Instruments

Autor: Nick Müller (muellernick)
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Mit den 32s kann man sich auch gleich noch über die Potentialtrennung 
Gedanken machen.


Gruß,
Nick

Autor: HerrBrause (Gast)
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Musst du unbedingt jede Zelle messen??

Pack doch Cluster mit z.B. 4 Zellen zusammen, da brauchts du nur noch 
1/4 Hardware. Zur Überwachung der Funktion könnte das doch reichen.

Als Abfragefrequenz dürften doch sicher 10Hz mehr als ausreichen.

Wichtig ist wahrscheinlich noch der Einbau einer Temperaturüberwachung.

Autor: Andreas K. (derandi)
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Wie wärs mit Multiplexing? Ein AD-Wandler fragt mehrere Zellen der Reihe 
nach ab.

Autor: Anja (Gast)
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Hallo,

für Lithium-Batterie-Packs gibt es spezielle ICs fürs Lade-Management 
(Balancer) und zur Überwachung der Batteriespannungen. Sie lassen sich 
auch bis zu einer bestimmten Anzahl kaskadieren so daß man keine 
galvanische Trennung braucht.
z.B. hier: (es gibt aber noch einige andere Hersteller)

http://www.intersil.com/data/an/an1333.pdf

Autor: BernhardT (Gast)
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Das sehe ich wie Anja.
Vorteil: du hast dann auch gleich einen Balancer zum Laden der Zellen.
je 3St. LTC6802-1 per Strang.
http://cds.linear.com/docs/Datasheet/68021f.pdf
Wie du die dann anfallenden Datenmengen einsammelst und Speicherst ist 
dann aber auch nicht mehr banal.

Autor: epo-bike.de (Gast)
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Hallo,

danke für die vielen Antworten!

Ich benutze ein BMS nur zum laden, habe mehrere 16 Zellenlader mit 
integriertem BMS.

Nach aktuellem Stand muss ich erstmal mit 96 Zellen auskommen, mehr paßt 
im Moment nicht rein, reicht zum testen auch erstmal.

Ich schau mal was die käuflichen Lösungen so können und kosten, melde 
mich dann wieder.

Gruß,
Christian

Autor: Oliver (Gast)
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>Ich möchte die Spannungswerte jeder einzelnen Zelle aufzeichenen, also
>192 Kanäle, dazu kommen dann noch 6 Kanäle für den Strom in jedem Zweig
>(32s6p),

Ob es wirklich sinnvoll ist, an den jeweils 6 parallelen Zellen 6 mal 
die Spannung zu messen? Was anderes als 6 mal den selben Wert (eventuell 
abzüglich einiger Millivolt Spannungsabfall an den Verbindungsleitungen) 
wirst du da nicht messen.

Also sind es nur 32 Messwerte, und damit sieht die Welt doch gleich ganz 
anders aus.

Oliver

Autor: micha (Gast)
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interessehalber, was sind das für Akkus und wo kann man die bekommen?

Autor: GB (Gast)
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Autor: weinbauer (Gast)
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ich für meinen Teil würde das strangweise aufbauen.
Weil, Du brauchst doch eh nen Bezugspunkt für den AD,
das könnte dann GND sein.
Die Knotenpunkte dann einfach durch multiplexen,
die Spannungen der einzelnen Zellen addieren sich ja zur
Gesamtspannung, sprich Zellenspannung = Spannung absolut - bereits 
gemessene
Zellenspannungen.
Dann dem Strang noch nen kleinen Tiny, der Multiplexer ansteuert, AD 
wandelt, die Zellenspannungen errechnet und per rs485 an Bus hängt für 
die Datenabfrage.
Aber die Verkabelung aller Zellen wird "interessant"

Autor: epo-bike.de (Gast)
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@Oliver
Ich schrieb 32s 6p, also 32 Stück in Reihe = 1 Strang, 6 
Parallelstränge, sind dann 192Messwerte

Jetzt habe ich 32s 3p, also 96 Messwerte.

Die Theorie ist mir klar, was man alles machen kann, aber wie setze ich 
das jetzt in die Praxis um, wo kann ich was kaufen, was muss ich selber 
machen?

Wegen der Zellen bitte eine E-Mail an mich schreiben: 
christian@epo-bike.de

Gruß,
Christian

Autor: Oliver (Gast)
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>Ich schrieb 32s 6p,

das schriebst du

>also 32 Stück in Reihe = 1 Strang, 6
>Parallelstränge, sind dann 192Messwerte

so "also" ist das nicht, bei den (Modellbau-)Akkus, die ich kenne, 
werden zunächst die p's zusammengeschaltet, und die Blöcke dann in 
Reihe.

Das wären dann halt nur noch 32 Spannungen, und nicht mehr 192.

Oliver

Autor: Alex (Gast)
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>>Guckst Du hier...
>>
>>http://graphteccorp.com/instruments/gl800/index.html

Und was kost´ son Spass?

Autor: epo-bike.de (Gast)
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Stimmt schon, ich würde dann 6p32s schreiben, wenn ich so ein meinen 
würde wie Du dachtest ;-)
Ich halte nicht viel davon Zellen parallel und dann in Reihe zu 
schalten, so bekommt man nie raus welche Zelle kaputt ist und die 
anderen leiden bis dahin erheblich, müssen doch auf einmal 5 Zellen den 
Strom von 6 liefern...

Der GL 800 Datenlogger ist ja echt cool, gleich mit Display fürs 
Cockpit, aber der Preis :-/

Mit würde eine einfache Datei mit Messwerten reichen die ich nachher im 
Excel auswerten kann.

Danke für die Unterstützung.

Gruß,
Christian

Autor: epo-bike.de (Gast)
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2200 Euro für 20 Kanäle, 20 weitere Kanäle 500 Euro extra... ;-)

Autor: epo-bike.de (Gast)
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Wie auf meiner Website: www.epo-bike.de zu lesen ist hat die ALTHEN GmbH 
Meß- und Sensortechnik www.althen.de mir einen Graphtec GL800 
Datenlogger für die Saison 2010 zur Verfügung gestellt.

Der Datenlogger ist die perfekte Lösung zur Überwachung und 
Aufzeichnung.

Autor: Olaf Dreyer (Firma: O.D.I.S.) (dreyero)
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Hallo Christian,

das die Firma Dir einen Datenlogger leiht ist toll.
Für das fertige Motorat reicht aber eine Schaltung
mit 26 Analog-Multiplexern (8fach),
die Du vor einen AVR oder AD-Wandler schaltest.


Akkus              1 .. 8   9 .. 15   16 ....     ...  192

Multiplexer           1       1           2         24

Multiplexer                25                       26

AD-Wandler                  AD0                    AD1

Die Kosten betragen ~20,- €.

Gruß

Olaf

Autor: Olaf Dreyer (Firma: O.D.I.S.) (dreyero)
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Korrektur:

Akkus              1 .. 8   9 .. 15   16 ....     ...  192

Multiplexer           1       2           3         24

Multiplexer                25                       26

AD-Wandler                  AD0                    AD1



Gruß

Olaf

Autor: stepp64 (Gast)
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Also ich würde 12 16-Kanal-Analogmultiplexer an einem µC mit 12 
AD-Eingängen hängen. Dann hast du nur einmal den Spannungsabfall über 
die Multiplexer. Die Messungen dann so wie von  weinbauer (Gast) 
beschrieben, da du ja einen Bezugspunkt (GND) benötigst.

Autor: Olaf Dreyer (Firma: O.D.I.S.) (dreyero)
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Der AD-Wandler ist so hochohmig (eventuell mit einem OPV),
dass praktisch kein Spannungsabfall auftritt.

Das ist alles eine Frage der benötigten Messgenauigkeit.

Aber prinzipiell hast Du recht.

Gruß

Olaf

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