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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik projekt: ladegerät (equalizer) für 6LiIon mit mega8 -


Autor: Lowtzow .... (lowtzow)
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hallo

in arbeit ein ladegerät was 6liIon akkus in serie laden sollte.

die überlegung:
genommen wird eine konstant spannungsquelle mit 25,2V (für 6zellen).
über jeden einzelnen akku hängt ein Fet und ein Lastwiderstand.

die messung und auswertung:
es wird jede zelle mittels adc gemessen
die spannung wird ausgewertet und der mega8 wertet den ladezustand aus
z.b. 4,2V = voll
3,8V 1/2 voll
3,4V = leer

arbeitsweise der ladeschaltung:
die ausgewerteten ladezuständen werden nun in ein soft PWM umgewandelt.
d.h. eine schleife wird durchlaufen die z.b. bis 100 zählt und dann den 
jeweiliegn akku eine bestimmte zeit ladet (komm ich gleich drauf wie).

falls der akku voll sein sollte wird der komplette storm über den Fet 
und den Lastwiderstand (die ja beide parallel zum akku hängen) 
umgeleitet d.h. es sollte kein strom mehr über den akku fließen.

da es ja ein euqalizer ladegerät werden sollte wird schon während des 
ladens die fet geschalten oder auch nicht. d.h. zum ladeende werden alle 
akkus gleichzeitig fetig geladen sein, diese erfordert die richtige 
zuweisung jedes ladezustandes an die FET mittels pwm.

bsp
ladezustände wären
0%
50%
90%

schaltzustände der fets
geschlossen 0V Ugs d.h. der strom fließt durch den akku
1/2 geöffnet, jeweils der halbe strom fließt über die fets und den akku
fast geschlossen, fast der gesamte strom fließt über den fet.


so nun zu meinen problemen:
funktioniert das so wie ich mir das gedacht habe oder sollte ich 
bedenken haben?!
als fet würde ein irlz34n genommen werden.
ich wollte das ganze in spice simulieren, jeoch habe ich zwar eine 
irlz34n.spi für spice gefunden jedoch noch keinen weg gefunden dies 
biblothek in ltspice bzw orcad/spice einzubinen, hat wer einen tipp?
und wie könnte ich in spice einen akku simulieren?!

vielleicht hat jemand zu dem einen oder anderen eine idee oder tipp
danke
alex

Autor: Lowtzow .... (lowtzow)
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kurzzusammenfassung des projektes:

an jedem akku hängt ein fet mit lastwiderstand.
je voller der akku ist, desto  mehr strom wird über den fet und den 
lastwiderstand umgeleitet.

die spannungsüberwachung und die ansteuerung übernimmt der mega8.
als Fet würde ich den irlz34n nehmen.


meine fragen:
meine bedenken, wenn die fets schalten eventuell mehr spannung abfällt 
als abfallen sollte. d.h. zu wenig spannung für die restlichen akkus.

irlz34n mit akkus in spice simulieren, kann man einen akku überhaupt in 
spice simulieren, wenn ja wie


mfg
alex

Autor: Lowtzow .... (lowtzow)
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hab ein bild der schaltung angehängt als jpeg.

sieht man die fets mit den lastwiderständen in serie, rechts davon hängt 
der akkus.

links hängt halt derzeit eine 5v versorgung am gate, später soll dort 
der mega8 hängen.

mfg

Autor: josef (Gast)
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istgutalexichlegmichjetztmalhinbisdanndenne

Autor: Εrnst B✶ (ernst)
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Alex, dir ist hoffentlich klar, das ein FET zum Schalten nicht einfach 
"irgendwie 5 V" am Gate braucht, sondern die Spannung am Gate um 5V 
höher sein muss als die Spannung an Source.

Autor: Lowtzow .... (lowtzow)
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klar, ja wenn ich drüber nachdenke eigentlich schon.

5V UGS steht ja auch im datenblatt.

tja, d.h. ich brauche ein schaltung mit der ich die nötige spannung 
zusammenbringe, oder fets mit neg. Ugs dann müsste ich hinkommen.

so jetzt muss ich mir das überlegen ;-)
vom prinzip müsste die schaltung zum laden für akkus funktionieren?

Autor: Marius S. (lupin) Benutzerseite
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uii uii uii....

Du wirst auch ein kleines Problem haben die zellen einzeln zu messen. 
Die 25,2V von der obersten Zelle kann man so schlecht einfach an einen 
A/D Wandler des AVRs klemmen. Du musst dir was überlegen um die 
Zellen-einzel-spannungen massebezogen zu bekommen.

Autor: Lowtzow .... (lowtzow)
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Marius S. wrote:
>  Du musst dir was überlegen um die
> Zellen-einzel-spannungen massebezogen zu bekommen.


das habe ich schon, hab ich nur anscheinend vergessen zu schreiben.
die spannung wird mittels spannungsteiler auf 2,56V geteilt und mit der 
internen ADCref gemessen (verglichen). das würde schon mal im groben 
funktionieren.

mfg

Autor: Lowtzow .... (lowtzow)
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hallo

2 lösungsmöglichkeiten für die fet ansteuerung

1. mit einem OPV addiererschaltung (nicht inv.),
ich nehm die Spannung von der Source und addiere die 5v vom µc dazu.
d.h. ich habe eine spannung die 5v höher ist.
Problem: ich brauche eine opv der +-30V kann; uff!
kennt wer nen billigen opv mit +-30V?

2. ich nehme eine Ladungspumpe 2Dioden & 2kondensatoren und kann die 
spannung anheben
nachteil ich muss immer ein gepulstes signal hinschicken. (also die 5V)


also theroretisch würde mir methode 1 besser gefallen, mit den 
schönheitsfehler, dass der opv wahrscheindlich schwer zu bekommen ist.
praktisch ist wahrscheindlich methode 2. gscheiter.

fällt wem eine methode3 ein wie ich die spannungsdifferenz Ugs auf ca 5V 
bekomme?!

mfg
alex

Autor: Lowtzow .... (lowtzow)
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hallo.

entscheidung:
die ansteuerung für die fets wir mittels OPV(nichtinv. addier) 
realisiert. der OPV wird mit 0-30V betrieben und hats somit genügens 
resourcen für die ansterueung jedes Fets. verwendet wird ein LM324. 
simuliert habe ich schon mittels spice und opv schaltung funktioniert.
ein erster testaufbau der schaltung gibt es schon. der praxistest wird 
in den nächsten tagen folgen.

mfg

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