Hallo, ich suche eine einfache Möglichkeit, den Ladestand mit Hilfe eines Arduinos von einem 10s Li-Ion Akku auszulesen und auf einem Display an zu zeigen. Und so wie ich das in anderen Beiträgen hier verstanden habe, ist die variante einfach die Spannung zu messen und daraus den Akkustand ab zu leiten eher nicht zu empfehlen. Daher die Fragen, wie man das am besten um setzten könnte. Sollte es dafür schon fertige Module geben, die ich mit dem Arduino verbinden kann, wäre das auch super. Leider habe ich da bisher nur komplett Module gefunden ohne Schnittstellen die ich mit dem Arduino auslesen könnte.
Es gibt Module, die als 'Fuel Gauge' bezeichnet werden. Grundsätzlich misst du Strom und Spannung und berechnest daraus kontinuierlich die verbrauchte, bzw. eingehende Leistung. Vlt. reicht dir auch ein INA214 o.Ä.
Warum nur muss es immer so kompliziert sein, brauchst du für die Benzinanzeige vom Auto nen Cray-Rechner, den du im Anhänger hinter dir herziehst? Es gibt dafür so kleine Pegelanzeigen mit ungefähr 5 LEDs zu kaufen, gegen etwas mehr Geld auch mit ner Pegelanzeige in Prozent, wobei sich fragt, wie genau die ist. Jedenfalls ist jedes dieser Teile billiger wie ein Arduino, viel kleiner, total unkompliziert anzuschliessen und braucht nicht mal eine Stromversorgung. Lediglich die Genauigkeit mag nicht so toll sein, was aber auch komplett egal ist, du wirst kaum mal den Akku auf genau 15% entladen und auf 90% laden wollen. Auch wenn das für die Lebensdauer gut sein soll.
Die Spannung ist für die meisten Fälle gut genug. Fuel gauge müßte auf die Kapazität angelernt werden und alle lade/entladevorgänge tracken. Wird bei Smart batteries gemacht, TI/Benchmarq haben dafür ICs die man per i2C auslesen kann.
Interessant wäre vielleicht auch, die Spannungen der einzelnen Akku-Zellen über Anzapfungen zu messen, weil das schwächste Glied bekanntlich die Stärke der Kette bestimmt.
OK dann werde ich es einfach mit der Spannung realisieren. Die Überwachung des Akkus übernimmt ja eh das BMS, aber so kann ich dann zumindest eine ungefähre Akkustandsanzeige im Display realisieren.
kai schrieb: > Interessant wäre vielleicht auch, die Spannungen der einzelnen > Akku-Zellen über Anzapfungen zu messen, weil das schwächste Glied > bekanntlich die Stärke der Kette bestimmt. Achtung, das ist im Detail ziemlich kompliziert. Ein einfacher Spannungsteiler funktioniert nicht, da die untere Zelle anders belastet wird als die obere Zelle. Und selbst kleinste Unterschiede ziehen über die lange Zeit die Ladezustände auseinander. Die Belastung muss für alle Zellen exakt identisch sein!
Das BMS sollte sowas ausgleichen. Gibt ja auch die Variante, daß der Balancer nicht beim Laden aktiv ist, sondern in Ruhe oder während des Entladens die stärksten Zellen mit ein paar mA belasten, um sie so wieder an die schwächeren oder nicht komplett geladenen anzugleichen. Dafür gibt es auch komplette ICs, die das bis 10S oder 15S können, die einzelnen Spannungswerte lassen sich dann meistens über ein SPI-Interface auslesen. Die meisten dieser Schaltkreise sind leider ziemlich dumm, bedeutet sie brauchen sowieso einen Controller, der sie steuert und ihnen sagt welche Zellen zwecks Balancing entladen werden sollen.
Jacob L. schrieb: > Die > Überwachung des Akkus übernimmt ja eh das BMS, aber so kann ich dann > zumindest eine ungefähre Akkustandsanzeige im Display realisieren. und das BMS kann nicht sowieso schon den aktuellen Ladezustand ausgeben, per CAN oder RS485 oder Ethernet oder WLan oder Bluetooth? Selbst wenn die Verbindung schon genutzt wird, einfach parallel dazuklemmen, Daten abgreifen und anzeigen? Sag mal an, was die Anwendung ist (Solar-Speicher?), und was das BMS ist.
Nein es wird was ganz anderes. Und zwar will ich mit meinem Sohn ein Laufrad für Erwachsene bauen mit Motor Unterstützung (bis 6 km/h mehr ist als Daumengas ja nicht erlaubt). Und für die Energie bauen wir einen auf das Gehäuse abgestimmten Akku. Als BMS habe ich dieses Teil hier geplant: https://www.ebay.de/itm/164471998012 Leider habe ich dafür keine Technischen Dokumentationen bezüglich der Schnittstellen gefunden.
Jacob L. schrieb: > Als BMS habe ich dieses Teil hier geplant: Ah, das ist kein "ausgewachsenes" BMS, das ist ein "Protection Board", also Überstrom/Überspannung/Tiefentlade-Schutz. Und ein recht einfach aufgebauter Balancer, vermute Komparator, 2×FET, 4×Lastwiderstand pro Zelle, und ein 10-Fach Spannungsteiler um Sollwerte pro Zelle vorzugeben? Also komplett Analog aufgebaut, da wird's keine Datenschnittstelle geben. Aber du könntest für deine Strommessung z.B. den Shunt auf der Platine mitbenutzen, und einfach an die zwei "R004"-Widerlinge noch einen Abgriff anlöten.
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Bearbeitet durch User
Zu was, diese einfachen Chinaanzeigen kosten je nachdem ob bloss LED oder sinnlose Prozentanzeige ab 1€ jedenfalls im einstelligen Euro Bereich. Einfach an plus und Minus vom Akku angelötet zeigen die bei Knopfdruck den Ladezustand. Da braucht man gar nicht mit irgendnem anderen Bauteil rumbasteln.
Ich habe das geplante BMS eben wieder zurück geschickt, da der Temperatursensor fehlte und mit dem Verkäufer auch keine vernünftige Kommunikation möglich war. Ich hätte ja noch 100kOhm Sensoren da gehabt, aber dazu hätte ich wissen müssen welche auf dem Board verbaut werden müssen. Von daher bin ich jetzt wieder auf der Suche nach einem BMS für einen 10S Li-Ion Akku. Eine Zelle ist aus 3 x "18650 LG INR18650MJ1 - 3500mAh 3,6 - 3,7V, 10A Lithium Ionen Akku" aufgebaut. Antreiben muss der Akku einen 250W (also so ca. 7A) Nabenmotor. Und falls jetzt jemand ein bezahlbares (nach Möglichkeit nicht mehr als 50 Euro) BMS im Idealfall sogar mit Schnittstelle für einen Arduino kennt, wäre ich sehr Dankbar.
Ich habe gerade folgendes BMS im Netz gefunden, wäre das aus eurer Sicht zu empfehlen? Die UART Schnittstelle könnte ich mit dem Arduino auch gut auslesen. de.aliexpress.com/item/1005002684799953.html (Die 30A Variante davon würde ich wenn dann nehmen)
Also um direkt messen zu können, benötigst Du Widerstände von bis zu 0,1% Genauigkeit. AD-Wandler Auflösung habe 10 Bit, 0-1023; Die Referenz habe 2,5V Damit es sich einfacher rechnen läßt, sei 1000 -> 2,5V bzw. 5V Für Ladeschlussspannung wird einfach rund 800 --> 4V Angenommen.
1 | Zell T vT nT Aufl Rdel |
2 | 1 :2 4V 2V 5mV 5mV |
3 | 5 :10 20V 2V 25mV 25mV |
4 | 10 :20 40V 2V 50mV 50mV |
Zell: Erste bis zur 10. Zelle T: Teiler am ADC-Eingang vT: Spannung vor dem Teiler nT: Spannung nach dem Teiler Aufl: Auflösung, Genauigkeit pro Zählstufe 800->801 Rdel: Fehler bei 0,1% Error der Widerstände Folgerung: Für die höheren Stufen sinkt die Auflösung. Damit der Fehler nicht zu gross wird, müssen daher die Widerstände für die höheren Teiler eine bessere Genauigkeit und Temperaturverhalten aufweisen. Die Genauigkeit auf Grund der Auflösung des ADC nimmt ebenfalls ab. Bis zur 5. Zellen geht das nocht gerade. Für bis zu zehn Zellen, muss mit einem Trick die Auflösung verdoppelt werden. Das wird in der Praxis erzeugt über eine Zweitmessung mit einem zuschaltbaren Referenzspannungsfehler von 0,6mV.
Angehängte Dateien:
-
op_1.jpg
190 KB
Ich habe mich schon mal mit so ner "Batterieleiter" beschäftigt. damit man die hohen Spannungen nicht so gross runterteilen muss, könnte man doch am OP-Amp die vorige Spannung quasi abziehen. Siehe Skizze. Funktioniert das, und was sagt ihr zur erwartbaren Gebauigkeit? Gruß
Nochmal, falls das ganze nicht irgendein Leistungsprüfstand, der aber ohnehin ausserhalb deiner Reichweite liegt, vergiss das ganze und kauf dir ein ganz simples Testplatinchen. Generell bietet die Spannung nur eine recht grobe Aussage zum Ladezustand.
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