BQ2060 Battery Gas Gauge, Strommessung auch mit Hallsensor möglich

[Gregor Rudorfer (Gast)]

Hallo

Ich hab mir folgendes Projekt vorgenommen.

Batterie Ladungsmessung mit dem Chip von TI BQ2060

Eckdaten:

Akkupack: 3 Zellen Li-Poly 11,1V 3,7V je Zelle
Maximaler Entladestrom: um 20A
Messung der Akkubezogenen Daten mit BQ2060 und Übermittlung der Daten 
über SM- Bus an einen Mikrocontroller, der dann die weitere Verarbeitung 
der Messwerte übernimmt.

Meine Frage bezieht sich nun auf die Strommessung des BQ2060.

Da es sehr wichtig ist, dass der Stromkreis des Akkus nicht 
unvorhergesehen unterbrochen werden kann, hab ich mit der Lösung mit dem 
Shuntwiderstand (wie im Datenblatt) keine besondere Freude. Hier muss 
nämlich das Kabel vom Akku auf die Platine geführt werden, dann muss der 
ziemlich hohe Strom von 20A über den Shunt und dann muss wieder ein 
Kabel von der Platine wegführen. Das sind meiner Meinung nach alles 
potentielle Fehlerquellen. Kabel könten sich von der Platine lösen, es 
könnte Kurzschlüsse geben, was auch immer.

Daher hab ich an eine andere Lösung gedacht nämlich einem Halleffekt- 
Stromsensor. Von LEM gibt es hier die unterschiedlichsten Typen. Der 
Vorteil ist, man braucht das Kabel nicht mehr unterbrechen und auf 
irgend welche Platinen führen. Sondern steckt es einfach durch den 
Sensor durch. Der Stromfluss erzeugt natürlich ein Magnetfeld, dass von 
der Sensorspule aufgenommen wird über eine Auswerte- Elektronik 
ausgewertet und als normiertes Spannungssignal  (2.5V ist der Mittelwert 
entspr. 0A und dann jeweils +/- 0,6V bei +- 25A von diesem Mittelwert 
gerechnet) an einem Ausganspin des Sensors zur verfügung steht.

Der BQ2060 akzeptiert an seinem Strommesspin eine Spannung von +/- 
250mV. Meine Idee wäre nun den Shunt Widerstand wegzulassen, und 
stattdessen den Spannungsausgang des Hall- Stromsensors dort 
anzuschließnen. Natürlich mit vorheriger Pegelanpassung die ich wie 
Folgt realisieren möchte.

Ein OPAMP als Differenzverstärker geschaltet. Am nicht inv. die 
Referenzspannung von 2.5V und am anderen Pin die Messspannung. Über die 
Dimensionierung der Widerstände erreiche ich dann einen Spannungsbereich 
von +/- 250mA (minus nur dann wenn geladen wird, da der Stromfluss zum 
Entladen umgekehrt ist).

Würde das Konzept eurer Meinung nach funktionsfähig sein?

[Micha H. (mlh)]

Das sollte im Prinzip so funktionieren, DC-Strommeßzangen funktionieren 
so. Die Probleme liegen in den Details, Du brauchst einen Nullabgleich 
und die Linearität würde ich mal ganz genau untersuchen. Läuft wohl 
darauf raus, auf dem Labortisch die Schaltung mit einer herkömmlichen 
Shunt-schaltung zu vergleichen bzw. die Ergebnisse anzupassen.
Bei so geringen Strömen dürfte auch die Ankopplung ans Magnetfeld des 
Leiters recht kritisch sein.

[spess53 (Gast)]

Hi

>Hier muss
>nämlich das Kabel vom Akku auf die Platine geführt werden, dann muss der
>ziemlich hohe Strom von 20A über den Shunt und dann muss wieder ein
>Kabel von der Platine wegführen.

Falsches Design. Der Shunt gehört an den Akkupack, nicht auf deine 
Platine. Lediglich die Meßspannung wird zu Platine geführt.

MfG Spess

[Bergfex (Gast)]

Servus,

hast Du dein Projekt fertigstellen können?

Ich suche was ähnliches. Ich möchte mir einen Motor in ein Liegetrike 
einbauen. Um die Kapazität im Controller Display angezeigt zu bekommen, 
benötigt der Accu einen I2C Bus ( SM Bus).

Gruß Josef