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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Akkustandkontrolle


Autor: Andreas Hamminger (Gast)
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Ich muss für einen Roboter eine Ladestandskontrolle bauen und bin auf
der Suche nach einer Idee für eine Schaltung um den aktuellen Ladestand
zu ermitteln.

Ich würde mich über einige Ideen von euch freuen.

Danke Andreas Hamminger

Autor: Karl heinz Buchegger (heinzi)
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Den aktuellen Ladestand eines Akkus kann man nur
auf eine Art und Weise exakt ermitteln: entladen und mitzaehlen
wieviel man rausgenommen hat.

Ansonsten wird gerne die Spannung am Akku gemessen und dies
als Indiz fuer den Ladezustand genommen. Ist aber problematisch,
da die Akkukennlinie das vermasselt: Am Anfang sinkt die Spannung
nur sehr langsam, gegen Ende gehts aber sehr schnell runter.

Andere Moeglichkeit: ueber einen Shuntwiderstand die entnommene
Strommenge messen und mitzaehlen, wieviele mA entnommen wurden.

Autor: Wolfgang Weinmann (Gast)
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Hallo,

ich empfehle die Akkuspannung unter Last zu messen - also wenn der
Roboter Strom arbeitet. Normalerweise geht man z.B. bei einer
NiCd-Zelle davon aus, daß sie bei 0,9V pro Zelle entladen ist.

Gruß

Wolfgang

--
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Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Hi Andreas

Unter Last messen und nochmal ohne Last messen. Also wenn der Robbi
fährt und wenn er steht messen. Die jeweiligen Stromaufnahmen sind ja
bekannt... Über den Spannungsunterschied bei beiden Messungen kannst Du
auf den Innenwiderstand des Akkus schliessen. zusätzlich kannst Du noch
die Ladespannung absolut messen. OK Ganz soo einfach ist es nicht:-))
Gibt es aber als klitzekleines Modul für 75Euro fertig zu kaufen. Da
kann man den Anwender sogar vorab warnen BEVOR der Akku alle ist.

Gruß
AxelR.

Autor: Stephan Walter (Gast)
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Also, die Variante mit dem "Mitzaehlen" finde ich wesentlich besser.
Du musst praktisch nur mal einen Lade-Entlade-Zyklus durchfahre, dann
hast du deine Anfangskapazitaet. Die nimmst du als Mass beim naechsten
Zyklus. Und die Kapazitaet, die du bei diesem dann tatscaechlich raus
bekommst, nimmst du dann als Mass fuer den uebernaechsten Zyklus usw.
(Akkus unterliegen ja auch der Alterung). Damit kannst du dann sogar
Aussagen ueber den Allgemeinen Zustand des Akkus machen.
So in der Art funktionieren auch die Smart Batteries. Such mal danach.
Da gibts auch fertige ICs, die man dann z.B. ueber IIC auslesen kann.
Wir nehmen dazu den bq29311 von TI.

Autor: Karl heinz Buchegger (heinzi)
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So, jetzt muss ich mich nochmal einklinken.
Genau so was brauch ich. Einen mAh Strommesser.

Gabs mal bei 'big C' (siehe PDF)

Hat nur einen Nachteil: der AD654 ist schwei...teuer (~12 Euronen).
Die Zaehlerkette hab ich bereits durch einen Tiny12 ersetzt,
klappt auch prima.

Ich wuerde allerdings im liebsten die ganze Schaltung mit
durch einen Tiny oder Mega ersetzen. Gemessen wird am
Shunt mit dem A/D Wandler, die Anzeige wird statt mit einem
Modul direkt vom Prozessor gemacht (4 stellige 7-Segment LCD).
Da hab ich noch 2 Probleme, bei denen ich zu 'schwach auf der
Brust' bin:
1. kriege ich das Timing des LCD hin?
   Ist ein reines SW Problem. Da ich von Berufs wegen SW-Entwickler
   bin, trau ich mir das zu
2. Am Shunt fallen ein paar mV ab. Die muss ich verstaerken um
   mit dem A/D Wandler halbwegs vernuenftig auswerten zu koennen.
   Nur welcher OpAmp macht mir da mit, und wie beschalte ich
   den? (Problem: die Messpannung ist nur wenige mV oder µV ueber GND)

Ach ja: die Vorgaben
Versorgung: aus dem zu messenden Akku heraus, 5 oder 6 Zellen
(6 oder 7,2 Volt). Die zu messenden Stroeme bewegen sich von
ein paar mA bis hinauf zu ca. 1,5 A.

Warum ist mir 12 Euronen zu teuer?
Weil ich nicht 1 Teil sondern unter Umstaenden 15 bis 20
derartige Geraete brauche. Jeden Euro den ich mir da sparen
kann, kann ich gewinnbringend in Bier umsetzen.

Autor: Daniel R. (Gast)
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Hi,
Ich würde das wie folgt machen:
Ich würde einige Spannungswerte der Kennlinie des Akkus z.b. in einem
EEPROM speichern und diese dann mit der aktuellen Spannung am Akku
vergleichen und dann je nach Wert z.B. an ein LCD oder LEDs ausgeben.
Dies ist die genauste einfache Lösung. Andernfalls müsste man eine sehr
komplizierte Schaltung aufbauen. Das Resultat wäre dort jedoch auch
nicht sehr viel genauer. Also: wenns einfach und genau sein soll-so
machen wie beschrieben  ;)

Gruß Daniel!

Autor: Karl heinz Buchegger (heinzi)
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Hat nur einen Nachteil:
Wenn Du Deinen (NiCd) Akku schlecht behandelst, dann aendert der
sein Kennlinie schneller als so mancher seine Unterwaesche.

Autor: Wolfgang Weinmann (Gast)
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<<Also, die Variante mit dem "Mitzaehlen" finde ich wesentlich
besser.
Du musst praktisch nur mal einen Lade-Entlade-Zyklus durchfahre, dann
hast du deine Anfangskapazitaet>>

Das funktioniert aber nicht in allen Fällen. Wenn ein Akku ziemlich
oder ganz hinüber ist, dann kann man ewig laden, aber der Akku bricht
unter Last ein. Deshalb ist die Ladeschlußspannung von 0,9V pro Zelle
wichtig. Wenn die erreicht ist, dann muß man auch bei einem guten Akku
aufhören, weil sonst die Zelle schaden nimmt auf Dauer.

Die Ladungsmenge mitzählen würde nur den Vorteil bringen genau zu
wissen, wieviel Kapazität der Akku hat.

Gruß

Wolfgang

--
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