www.mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Batteriestand messen (genau)


Autor: Lehrmann Michael (ubimbo)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Servus Zusammen,

ich bin auf der Suche nach eine Möglichkeit den Batteriestand (möglichst 
genau) zu messen.

Was sollte / muss man denn genau messen? Spannung / Strom unter 
Belastung / Leerlauf ? Kombination(en) ?

Die Methode sollte möglichste genau sein - darf auch gerne einige € 
kosten.


Vielen Dank

Gruß

Autor: holger (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>ich bin auf der Suche nach eine Möglichkeit den Batteriestand (möglichst
>genau) zu messen.

GPS. Dann weisst du wo sie steht;)

Autor: Alex Bürgel (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Welche Art von Batterie ist es? (Zellchemie = ?)
NiCd, Pb, NiMh, LiIon, LiFeP, NaNiCl, ZiO ???

Bist du mit den Grundlagen der Batterietechnik vertraut? ;-)

Der "Batteriefüllstand" ist von diversen Faktoren (u.a. Temperatur und 
Entladestrom) abhängig. Daher die Frage: Sind deine Betriebstemperatur 
und dein Entladestrom konstant?

Im Allgemeinen berechnet man die noch zur Verfügung stehende Energie, 
den sog. SOC (State of Charge) aus der aktuellen Batteriespannung, dem 
SOH (State of Health; nimmt ab mit zunehmender Zykluszahl) und der 
Batterietemperatur.

Hoffe dir damit geholfen zu haben.

Schöne Grüße,
Alex

Autor: Michael U. (amiga)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

Batterie definiert entladen und Spannung und Strom mitloggen. Dann die 
Kapazität ausrechnen, dann weißt Du genau, was dieses Mal drin war.

Ansonsten ist es immer ungenau. Temperatur, Entladestrom, 
Entladedauer/Pausenzeiten, Zustand/Alter usw, spielen da rein.

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: MaWin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Kurzschliessen, dann ist der Energieinhalt definiert 0.

Autor: Lehrmann Michael (ubimbo)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Servus,

also danke erstmal.

Ich will das "live" machen; soll bei einem Modellbauakku sozusagen 
"live" angezeigt werden wielange noch Power zur Verfügung steht =).

Es geht mir also um den SOC (State of Charge) - wie ich gerade gelernt 
habe.

Mit entsprechenden Algorithmen werde ich das ganze dann wiederrum 
mitteln, etc.

Dem entnehme ich also die Spannung unter Belastungs messen. Richtig ?


Wie misst man denn den SOH
>> (State of Health; nimmt ab mit zunehmender Zykluszahl)

Temperatur mess ich mit LM75 @I2C-Bus.

Reicht eine 10bit ADC ?

Gruß

Autor: Robin Tönniges (rotoe) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Alex Bürgel schrieb:
> Welche Art von Batterie ist es? (Zellchemie = ?)
> NiCd, Pb, NiMh, LiIon, LiFeP, NaNiCl, ZiO ???
>
> Bist du mit den Grundlagen der Batterietechnik vertraut? ;-)

Bist du es?
Da fehlt ein "o" bei LiFePo ;)

Autor: Lehrmann Michael (ubimbo)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Alex Bürgel schrieb:
> Bist du mit den Grundlagen der Batterietechnik vertraut? ;-)

Leider nein ! Aber ich bin da sehr lernwillig =)

Autor: lichterloh (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
10 bit reichen: das sind 5mV Genauigkeit bei 5V
da fehlt eine 4 bei LiFePo4 ;)

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
lichterloh schrieb:
> das sind 5mV Genauigkeit bei 5V

Falsch. 5mV Auflösung!

Autor: Robin Tönniges (rotoe) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
lichterloh schrieb:
> 10 bit reichen: das sind 5mV Genauigkeit bei 5V
> da fehlt eine 4 bei LiFePo4 ;)

Verdammt :)

Autor: Alex Bürgel (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Du hast leider noch immer nicht gesagt, um welche Zellchemie es sich 
handelt. Oder ich hab's überlesen... :-)

Ebenso hast du noch nicht gesagt, wie hoch die Gesamtspannung des Akkus 
ist.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Lehrmann Michael schrieb:
> Alex Bürgel schrieb:
>> Bist du mit den Grundlagen der Batterietechnik vertraut? ;-)
>
> Leider nein ! Aber ich bin da sehr lernwillig =)

Ich denke, das erste was du lernen wirst ist:
Es gibt nur 1 Möglichkeit, den exakten Ladezustand eines Akkus 
festzustellen: definiert entladen und die entnommenen mA mitzählen.
Aus naheliegenden Gründen ist das aber nicht praktikabel, weswegen man 
auf die Näherung durch Messen der Zellenspannung zurückgreift.

Eine andere Möglichkeit sieht so aus. AUs dem letzten Enladezyklus ist 
bekannt, dass der Akku in Summe (Hausnummer) 1238 mA liefern konnte. Aus 
der Annahme, dass der Akku im nächsten Lade/Entladezyklus nicht 
wesentlich abbaut und die Entnahmesituation in etwa vergleichbar ist, 
kann man die im laufenden Betrieb entnommenen mA mitzählen und so eine 
Ein/Aus Rechnung aufstellen, mit der man eine ziemlich gute Näherung des 
tatsächlichen Akkuzustands erhält.
Das alles ist aber Makulatur (bei einigen Akku-Technologien) sobald der 
Akku längere Zeit liegt bzw. der Akku schlecht behandelt wird.

Autor: Εrnst B✶ (ernst)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Atmel hat da was schönes:

http://www.atmel.com/products/AVR/bat_mgmt.asp?family_id=607

aber ob man die als Privatbastler kaufen kann?

Autor: Matthias (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Im Modellbaubeeich kannst du die Kapazität nicht anhand der Spannung 
abschätzen, weil sich der Entladestrom zu stark ändert, die Zellen immer 
unterschiedlich warm sind, etc. Bei LiFePo erstrecht nicht, da die 
Entladespannung bis zum Schluß annähernd gleich ist.
Du kannst nur die entnommene Kapazität messen indem du den Entladestrom 
in regelmässigen abständen misst (z.B. aller 100ms) und dann 
aufsummierst. So mache ich es in einem selbstgebautem Kapazitätsmesser 
mit Hallsensor.
Die Firma Jeti bietet auch solche Sensoren für ihre 2,4GHz Empfänger an. 
Dann siehst du am Sender Live die entnommene Kapazität.

Autor: frankman (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
BQ20z90 von texas instruments!!!

Autor: Basti (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,
sowas ähnliches habe ich schonmal gesehen. Dabei wurde über ein Shunt 
oder Strommessspule der genaue Strom in einem definierten Zeitraster 
gemessen. Je nach Stromstärke wurde der gemessene Strom mit einem 
"Belastungsfaktor" multipliziert und am Ende alle Werte Aufintegriert. 
Da die zur Verfügung stehende Kapazität bei höheren Strömen stark 
abnimmt. So bekommt man ganz gut den aktuellen Ladezustand.

Autor: Oliver (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Basti schrieb:
> So bekommt man ganz gut den aktuellen Ladezustand.

Nö. So bekommt man ganz gut die bisher entnommene Ladungsmenge. Das sagt 
aber nichts darüber aus, wieviel im Akku noch drin ist.

Und lezteres ist leicht zu schätzen, aber so gut wie gar nicht "genau" 
zu messen.

Oliver

Autor: Elektromann (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Bei Maxim gibt's mehrere battery gauges, da bekommst du per i2c die 
verbrauchten und nachgeladenen As.

Wenn du dem Aufdruck des Akkus dann als Richtmenge der Ladung 
betrachtest, kannst du schon ganz gut bestimmen was noch drinne ist.

Autor: Udo R. S. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das Ladegerät mit in die Schaltung integrieren damit Du weisst ob bis 
zur Ladeschlußspannung geladen wurde, bzw. wie lange und mit welchem 
Strom.Speichern wie groß die nutzbare Kapazität bei den vorherigen Lade 
/ Entladezyklen war und daraus ein selbstlernendes System bauen daß die 
den Zustand entsprechend ganau abschätzen kann.
Viel Spass beim programmieren :-)

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.