Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik BMS für Elektroaut


von Felix B. (felixb)


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Hallo,

ich habe mir vor eineiger Zeit erfolgreich ein Elektroauto 
gebaut(www.felix.ballendat.com).
Es wird von 34 in Reihe geschalteten 3.2V 300Ah lifepo4 Akkus betrieben.
Nun will ich eine Einzelzellüberwachung intergrieren und auf jede Zelle 
eine Platine intallieren, die an der jeweiligen Zelle Temperatur und 
Spannung misst. Diese Schaltungen kommunizieren mit einem Master, der 
dann die Daten an mein Tablet schickt.
Mein Problem ist jetzt, dass alle Microcontroller von einer gemeinsamen 
Spannungsquelle betrieben werden sollen und ich nicht weiß wie ich dann 
die Spannung an der Zelle messen kann, weil diese ja durch die 
Reihenschaltung ein anderes Potential hat als die Versorgungsspannung 
der Platinen.

Ich hoffe meine Problemstellung ist klar und ihr könnt mir weiterhelfen.
Das Ganze sollte selbstverständlich möglichst einfach und kostengünstig 
sein ;-)

von Max G. (l0wside) Benutzerseite


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Habe mir nur ganz kurz die Seite angeschaut. Respekt!

Es gibt viele mögliche Ansätze. Ich würde auf jede Zelle einen kleinen 
µC mit integriertem Temperatursensor schnallen (z.B. MSP430F2013), den 
du dann direkt aus der jeweiligen Zelle versorgen kannst. Damit ist der 
Bauteilaufwand fast komplett auf den µC beschränkt (ein Stützkondensator 
an der Spannungsversorgung sollte noch rein und ein Spannungsteiler für 
die Messung der Zellenspannung).

Zur Kommunikation dann mit einem Optokoppler auf einen geeigneten Bus 
gehen. I2C wäre passend, ist aber blöd über Optokoppler. Ich würde 
3-Wire-SPI nehmen, das kann so ziemlich jeder µC von Haus aus. Muss ja 
nicht schnell sein.

Max

von Marc (Gast)


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Hallo Felix,

du könntest mehrere uC zum messen nehmen und per Optokoppler an den 
Master anbinden.

Also alle X Zellen einen uC zum messen nehmen.
Wobei "A" ein Akkublock ist und aus mehreren Zellen besteht

--A---A---A---A--
-uC1-uC2-uC3-uC4-

bekomme es gerade nicht richtig erklärt...

von J. V. (janvi)


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34 x 3,2 sind 110 Volt. Da ist nix mehr mit Schutzkleinspannung und du 
solltest dir da halbwegs selbst klar sein was du tust bevor die dir 
Platine um die Ohren fliegt.

Ansonsten billig: Spannungsteiler der soweit teilt, daß die Messpannung 
kleiner als die uC Versorgung wird und dann mit einem Multiplexer über 
differentielle Eingänge messen.

Sicher: uC mit DC/DC Wandler versorgen und dann direkt potentialfrei 
messen.
Z. Bsp. Reichelt SIM2...

Wirklich sicher ist das aber auch nicht, da die SIM Module keinen 
Isolationstest bzw. VDE Zeichen haben.

von Marc (Gast)


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J. V. schrieb:
> 34 x 3,2 sind 110 Volt. Da ist nix mehr mit Schutzkleinspannung und du
> solltest dir da halbwegs selbst klar sein was du tust bevor die dir
> Platine um die Ohren fliegt.

Hauptsache daher gelabert! Hällst Du Felix für dumm? Oder für nen 
Anfänger?
Es gibt auch Menschen die mindestens genauso viel wie Du können!

von Timbo (Gast)


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Also so ein Kommentar is doch noch völlig in Ordnung, wenn daraufa ucb 
was brauchabres kommt...
"
Wirklich sicher ist das aber auch nicht, da die SIM Module keinen
Isolationstest bzw. VDE Zeichen haben."

Den Hinweis zu geben ist zwar immer nervig, aber wenn danach Tipps 
Hinweise udn Hilfen kommen finde ich das noch ok..
Blöd nru wenn  nur sowas kommt  wie lass die Finger davon,das braucht 
wirklich niemand!

Den Hinweis mit den SIM Modulen finde ich schon wichtig, vorrausgesetzt 
es gibt dazu keine Gegenstimme wegen der Sicherhheit.
Wenn im Datenblatt aber was von 1000V oder so gefaselt wird, sollte man 
sich darauf natürlich schon verlassen können..kann man das nicht?!

von Felix B. (felixb)


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Danke für die schnellen Antworten!

@ Max: Ja, genau so hätte ich mir das auch ungefähr vorgestellt. Das 
Problem ist aber, dass meine Zellenspannung unter Last ( ca.600A) auf 
unter 2.2 Volt absinken kann und doch dann nicht mehr genug Spannung für 
den
µC bleibt oder liege ich da falsch?
Zusätzlich habe ich durch die variierende Zellenspannung keine 
anständige Messreferenz oder? Ansonsten wäre das meine Lieblingslösung.

@ Marc: Schöne Lösung! Das würde wirklich vieles einfacher machen, 
gefällt mir persönlich aber nicht so gut, weil mein Perfektionismus nur 
eine Platine pro Zelle zulässt ;-) und ich das gleiche BMS-System dann 
auch gerne für mein E-Bike und E-Motorrad verwenden würde.

Und das mit der hohen Spannung (124V Ladeschlussspannung) ist 
selbstverständlich nicht zu unterschätzen, aber wer nicht wagt der nicht 
gewinnt ;-)

von holger (Gast)


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>@ Marc: Schöne Lösung! Das würde wirklich vieles einfacher machen,
>gefällt mir persönlich aber nicht so gut, weil mein Perfektionismus nur
>eine Platine pro Zelle zulässt ;-)

Dann warte halt bis du schwarz wirst oder lass dir selber was einfallen.
Marcs Lösung ist gut und schnell umsetzbar.

von Funko B. (funkobongrip)


Angehängte Dateien:

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Ich hab mal dashier gebaut:
http://uniworse.org/2013/06/01/battery-management-system-using-ltc6803-3-and-at90can128-2/
und das Design für die Lösung mit CAN Kommunikation zwischen Master und 
Slave liegt hier auch noch herum, könnte ich bei Bedarf mal rausgeben.
Habe mal ein Bild angehängt, das ganze wurde so gebaut, dass es in 16er 
Packs A123 AMP20 Zellen oben zwischen den Zellfahnen passt.
Beide Varianten sind schon im Einsatz gewesen.

Erfüllt zwar nicht unbedingt den "eine Platine pro Zelle" Ansatz, ist 
aber genau und nicht allzu teuer (12 Zellen IC kost ~20€ + Kleinkram).

von Marc (Gast)


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Felix Ballendat schrieb:

> @ Marc: Schöne Lösung! Das würde wirklich vieles einfacher machen,
> gefällt mir persönlich aber nicht so gut,

> weil mein Perfektionismus nur eine Platine pro Zelle zulässt ;-)

Das ist blöd, weil die Lösung für mehrere Zennen pro Platine gedacht ist 
:-)
bei einer Zelle pro Platine stirbt der uC aus Langeweile

von Walter S. (avatar)


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Marc schrieb:
> bei einer Zelle pro Platine stirbt der uC aus Langeweile

den Fall hatte ich bisher noch nicht ;-)
aber wenn das ein Problem ist kann man den uC ja auch mit kHz takten,
dann hat er weniger Langeweile ...

von grgrgrg (Gast)


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Timbo schrieb:
> enn im Datenblatt aber was von 1000V oder so gefaselt wird, sollte man
> sich darauf natürlich schon verlassen können..kann man das nicht?!

Fragt sich nur wie lange der das aushält

von Frankman (Gast)


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Schau mal bei der Firma Linear Technologies,
die haben extra Chips für BMS. Die sind für Elektro-Autos entwickelt 
worden. Das wäre halt die Premium-Lösung. Aber vermutlich nicht ganz 
preiswert.
Ich könnte Dir aber vielleicht den Kontakt zu Linear Technologies 
herstellen.
(Schreib mir mal ne PM). Vielleicht geht da ja was. Die hätten ggv. 
Eval-Boards....
http://parametric.linear.com/multicell_battery_stack_monitor

von Timo N. (tnn85)


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> @ Max: Ja, genau so hätte ich mir das auch ungefähr vorgestellt. Das
> Problem ist aber, dass meine Zellenspannung unter Last ( ca.600A) auf
> unter 2.2 Volt absinken kann und doch dann nicht mehr genug Spannung für
> den
> µC bleibt oder liege ich da falsch?
> Zusätzlich habe ich durch die variierende Zellenspannung keine
> anständige Messreferenz oder? Ansonsten wäre das meine Lieblingslösung.


Nimm doch einen Atmega Tiny. Der hat weniger als 2.2V Betriebsspannung. 
Ich glaub Atmel hat sogar extra Mikrocontroller für Batteriemanagement.

PS: Was sagt eigentlich der TÜV zu deinen umbauten? Lass dich nicht 
erwischen.

von Falko (Gast)


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Hi, wir haben sowas gebaut ( Schau mal auf unsere website 
www.ecs-online.org) Gleiche Prinzip, ein Controller pro Zelle und dann 
Kommunikation per RS485.  Das Protokoll ist offen.

Gruß
Falko Jahn

von MaWin (Gast)


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> Mein Problem ist jetzt, dass alle Microcontroller von einer gemeinsamen
> Spannungsquelle betrieben werden sollen und ich nicht weiß wie ich dann
> die Spannung an der Zelle messen kann

Tja, gar nicht.

Du kannst aber an jede Zelle einen uC hängen, direkt versorgt von der 
Zelle, und der schläft fast die ganze Zeit, braucht also als PicoPower 
AVR nur wenige uA.

Ein Eingang wird auf Pin Change Interrupt gesetzt, und kapazitiv mit 
einem Ausgang des uC der Nachbarzelle verbunden (interner pull up 
enabled damit ein hochohmiger Gleichspannungspfad vorhanden ist). So 
kann sich die Kette von uC aufwecken und kommunizieren.

Leider ist zur GENAUEN Messung der Zellenspannung eine Spannungsreferenz 
nötig, die genauer ist als die vom uC, was noch mal ein paar uA frisst, 
aber die kann an einen Ausgang de s uC kommen so daß sie nur mit Strom 
versorgt wird, wenn man auch messen will.

Theoretisch gibt es noch den LTC1043 der die Spannung der Zelle an den 
uC-Eingang auf anderem Potential transportieren kann, aber der hält 
keine 124V aus und diskreter Aufbau ist eher blöd.

von Felix B. (felixb)


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@David: die Dinger sind ja wirklich erschwinglich aber ich würde sie
trotzdem gerne selber bauen der Weg ist ja schließlich das Ziel ;-).

@T.N.: ja danke, dann bleibt aber immer noch das Problem, dass die 
Bezugsspannung zum messen der Zellspannung schwankt oder liege ich da 
flasch? wie könnte ich denn diese stabilisieren?
Der TÜV hat mir das alles ordnungsgemäß abgenommen und zugelassen =)
mehr zum Elektroauto unter www.felix.ballendat.com

@Falko: Genau so hätte ich mir das vorgestellt, sogar mit 
zellsymetierung, Respekt!
nur 40Eier pro zelle liegen leider über meinem Studentenbudget.

@J.V.: Ein DC/DC wandler wäre natürlich eine Möglichkeit. Ist es denn 
Realistisch an jeder Zelle einen eigenen Wandler zu verbauen?

von Funko B. (funkobongrip)


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Naja, die Einzelcontroller Lösung ist zwar in allen Belangen unterlegen, 
habe ich aber auch mal zum testen umgesetzt.
Verstehe das grundlegende Problem dabei nicht, jeder der mal irgendetwas 
mit einem Microcontroller gemacht hat, sollte das hinbekommen.
Beliebigen uC mit 1V Referenz und 1.8V bis 5.5V Spannungsbereich nem ADC 
und extern ein FET mit Widerstand zum entladen.

Mein Problem dabei war, dass es keinen Weg gab das ganze zuverlässig so 
genau hinzubekommen wie vom Zellenhersteller normal vorgegeben. (+/- 
20mV)
Dazu wäre eine genaue externe Referenz nötig gewesen und anderer 
Krimskrams, schon hat es sich nichtmehr gelohnt.

Eine Platine für 12 Zellen kommt auf rund 50€ und das auch schon bei 
einem Stück.
Ich habe genau das Alles durchgemacht und kann dir nur dringend raten 
das selber machen lieber an einer anderen Stelle auszuleben.

von Timo N. (tnn85)


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> @T.N.: ja danke, dann bleibt aber immer noch das Problem, dass die
> Bezugsspannung zum messen der Zellspannung schwankt oder liege ich da
> flasch? wie könnte ich denn diese stabilisieren?
> Der TÜV hat mir das alles ordnungsgemäß abgenommen und zugelassen =)
> mehr zum Elektroauto unter www.felix.ballendat.com


Naja, das hab ich auch nicht bedacht. Aber einen Spannungsregler 
brauchst dann für jeden µC und dessen Versorgung auf jeden Fall. Der 
sollte die Spannung ja dann wohl stabilisieren.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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J. V. schrieb:
> Ansonsten billig: Spannungsteiler der soweit teilt, daß die Messpannung
> kleiner als die uC Versorgung wird und dann mit einem Multiplexer über
> differentielle Eingänge messen.

Das ist der Weg, den die meisten klassischen E-Autos benutzen. Im alten 
Kewet wurde das u.a. auch so gemacht, weil MCs und Peripherie damals 
nicht ganz billig waren. Mit einem Spannungsteiler von 1:20 und einem 
einigermassen gut auflösenden ADC sollte das auch bei deinen LiIon Akkus 
gehen. Das Balancing ist damit aber noch nicht gelöst.

Felix Ballendat schrieb:
> ich habe mir vor eineiger Zeit erfolgreich ein Elektroauto
> gebaut(www.felix.ballendat.com).

Nettes Projekt - zwei Sachen sind mir allerdings nicht klar:
1.
> nur 40Eier pro zelle liegen leider über meinem Studentenbudget.
Wie passt das zu einem Z3?
2.
Was hat der Heizlüfter in der Fotogalerie zu suchen? :-P

von Philipp X. (caradhras)


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http://www.elithion.com/

Lithiumate Pro

von Max G. (l0wside) Benutzerseite


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Felix Ballendat schrieb:
> @ Max: Ja, genau so hätte ich mir das auch ungefähr vorgestellt. Das
> Problem ist aber, dass meine Zellenspannung unter Last ( ca.600A) auf
> unter 2.2 Volt absinken kann und doch dann nicht mehr genug Spannung für
> den
> µC bleibt oder liege ich da falsch?
> Zusätzlich habe ich durch die variierende Zellenspannung keine
> anständige Messreferenz oder? Ansonsten wäre das meine Lieblingslösung.

Mir deucht, Marcs Lösung und meine sind so ziemlich identisch. Wir haben 
es nur unterschiedlich erklärt. OK, und Marc misst mit einem µC mehrere 
Zellen, das dürfte sinnvoll sein.

Der MSP430F2013 ist mit 1,8V zufrieden, das sollte kein Problem sein. 
Die built-in reference liefert dir über den gesamten Spannungsbereich 
1,2V +/- 60mV.
Ich weiß nur nicht, ob dir 5% Genauigkeit reichen - für LiIon ist das 
eher nicht ausreichend. Dann musst du eben noch eine präzise Referenz 
spendieren, z.B. den REF3318 - MaWins Vorschlag, den über einen Portpin 
zu betreiben, ist fast schon genial.
Bei Verwendung einer externen Referenz Präzisionswiderstände für den 
Spannungsteiler dann nicht vergessen, sonst ist die Referenz ziemlich 
witzlos.

Du kannst natürlich auch mit einem Atmel oder irgendwas von Freescale 
arbeiten, die diversen µC unterscheiden sich in ihren Fähigkeiten nur 
marginal.

Max

von amateur (Gast)


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@Felix

Ein 8-Füßer kost' fast nix.
Hat sogar mehrere A/D-Wandler, einen für U und einen für T.
Die Kommunikation kann über zwei Optokoppler seriell erfolgen.
(34*2) A/D-Wandler kosten auch 'nen Haufen.

von Felix B. (felixb)


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@David Brandt: Danke für die Erfahrungswerte! Bei einer 
Einplatinenlösung habe ich allerdings das Problem, dass ja jede Zelle 
mit einem Kabel mit dem Master verbunden werden muss. Das würde für mich 
zum einen heißen 35*4m Kabel verlegen und zum anderen alle Spannungen 
der Reihenschlatung ( von 3.2-124V ) auf einer Platine unterzubringen, 
was mir etwas heikel erscheint. Die Messung muss bei mir nichts so 
übertrieben genau sein, da ich für sämtliche Berechnungen 
(Restkilometer, Restladung, Energievebrauch...)
die Gesmtspannung der Reihenschaltung messe. Die Einzelzellenmessung 
dient lediglich der Überwachung.

Ansonsten würde mich bei deiner Lösung aber noch interessieren wie du 
die 1V Reverenzspannung realisiert hast?

@ Matthias Sch.: Ja richtig, Zellsymetierung habe ich dann noch keine, 
diese würde ich weiterhin über die schon vorhandenen Lastmodule 
ausführern.

> nur 40Eier pro zelle liegen leider über meinem Studentenbudget.
> Wie passt das zu einem Z3?

Genau das ist auch das Problem: Der Umbau war eh schon zu teuer.

> 2.
> Was hat der Heizlüfter in der Fotogalerie zu suchen? :-P

Da eine originale Autoheizung ja die Abwärme des Motors nutzt musste ich 
mir eine Elektrische selber bauen. Und dafür habe ich den Heizlüfter so 
umgebaut, dass der in den Schacht des Wärmetauschers passt (Bilder auf 
meiner Homepage). Betrieben wird er von der Hauptbatterie ( ca.110V), 
gesteuert durch deine PWM aus einem 555 Timer + Mosfets.

von Felix B. (felixb)


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> Der MSP430F2013 ist mit 1,8V zufrieden, das sollte kein Problem sein.
> Die built-in reference liefert dir über den gesamten Spannungsbereich
> 1,2V +/- 60mV.
> Ich weiß nur nicht, ob dir 5% Genauigkeit reichen - für LiIon ist das
> eher nicht ausreichend. Dann musst du eben noch eine präzise Referenz
> spendieren, z.B. den REF3318 - MaWins Vorschlag, den über einen Portpin
> zu betreiben, ist fast schon genial.

Aha das war die Information die die mir noch gefehlt hat, ein REF3318, 
Danke.
Gibt es auch noch andere Möglichkeiten eine ca.1V Reverenzspannung zu 
realisieren?

von Max G. (l0wside) Benutzerseite


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Suche bei den einschlägigen Distributoren (Farnell, Mouser, Digikey) mal 
nach den Referenzen. Über die parametrische Suche solltest zu ziemlich 
schnell zum Erfolg kommen.

Das Ergebnis wird es zwar eher nicht bei Reichelt geben, aber das sollte 
kein Problem sein.

Max

von amateur (Gast)


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Bei so vielen Zellen kannst Du aber auch den guten, alten Dreisatz 
anwenden. Je drei Zellen, einen etwas größeren µP (6 x A/D) und mit der 
Spannung von drei, fast leeren Zellen, gleichzeitig deine Überwachung 
speisen. Tiefentladung soll das System ja sicher verhindern - wie auch 
immer.
Wie bereits gesagt, seriell quatschen und dazwischen Optokoppler.

von convert (Gast)


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Felix Ballendat schrieb:

> Der TÜV hat mir das alles ordnungsgemäß abgenommen und zugelassen =)
> mehr zum Elektroauto unter www.felix.ballendat.com
>
Das ist wohl ein Witz, oder der TÜV besoffen...

Schau Dir mal den Chip an LTC6803
http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/680313fa.pdf
bzw
http://parametric.linear.com/html/Multicell_Battery_Stack_Monitor

von FelixB (Gast)


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> Das ist wohl ein Witz, oder der TÜV besoffen...

was soll das denn bitte heißen?

von Düsendieb (Gast)


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tolle Arbeit dein Auto

von convert (Gast)


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FelixB schrieb:
>> Das ist wohl ein Witz, oder der TÜV besoffen...
>
> was soll das denn bitte heißen?

Na das mit der TÜV Abnahme.
Was Du auf Deinem privaten Grundstück machst ist egal.
Aber wer weiß, vielleicht hast Du ja doch eine FMEA gemacht und den 
richtigen ASIL Level bestimmt und danach die passenden Vorkehrungen wie 
Isolationsmessung, Zweikanaligkeit (z.B) Gaspedal, Lockstep Kontroller, 
Einzelspannunsmessung, Notabschaltung, ... getroffen. Deine 
Lochrasterplatinen sowie Bauteile sind natürlich auch automotiv 
qualifiziert.

von Alexander S. (esko) Benutzerseite


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convert schrieb:
> TÜV Abnahme

Er hat sicherlich eine Einzelabnahme gemacht. Und bei einer 
Lochrasterplatinen für die Gebläsesteuerung sehe ich auch kein 
Sicherheitsproblem. Du schon?

von convert (Gast)


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Alexander Schmidt schrieb:
> convert schrieb:
>> TÜV Abnahme
>
> Er hat sicherlich eine Einzelabnahme gemacht.

Ach so, Einzelabnahme - da ist dann ja alles erlaubt. EMV Tests hat er 
sicher auch gemacht.

von Alexander S. (esko) Benutzerseite


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convert schrieb:
> Ach so, Einzelabnahme - da ist dann ja alles erlaubt. EMV Tests hat er
> sicher auch gemacht.

Es gab hier schon einige Leute im Forum, die das komplett durchgezogen 
haben. Daher würde ich es nicht ausschließen.
z.B. Beitrag "Hochspannungs-Schaltnetzteil im Eigenbau" 
http://rc-autopilot.de/wiki/index.php/Opel_Corsa_Project_2

von Martin L. (maveric00)


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Hallo,

willst Du eine ehrliche Antwort auch von einem anderen?

Ja, ich sehe durchaus mögliche Probleme bei Lochrasterplatinen, die 
einen Heizlüfter ansteuern, da die Ströme durchaus brandgefährlich 
werden können.

Genauso sehe ich es durchaus kritisch an, so ein Selbstbau-Fahrzeug im 
öffentlichen Straßenverkehr zu betreiben. Auch wen die ISO 26262 nur für 
Serienfahrzeuge Gültigkeit hat, so gibt sie trotzdem einen Anhalt, was 
man bei Einzelstücken zu beachten hat (und da zählt dann auch die 
Lüfteransteuerung dazu). Und wenn er sich jetzt erst Gedanken zu einem 
BMS macht (wobei die Brandgefahr von LiIons, auch wenn es LoFePo4 sind 
nicht zu unterschätzen ist), dann ist das für mich ein Indiz, dass hier 
einiges andere auch nicht bedacht wurde.

Haben wir aber schon öfter hier diskutiert, es läuft immer auf den ja 
oben schon gefallenen Satz

> Und das mit der hohen Spannung (124V Ladeschlussspannung) ist
> selbstverständlich nicht zu unterschätzen, aber wer nicht wagt
> der nicht gewinnt ;-)

heraus, wobei ich immer hoffe, dass diese Bastler weit weg von mir und 
meiner Familie leben.

Bitte nicht falsch verstehen, ich gönne jedem sein Hobby und seine 
Erfolgserlebnisse, aber nachdem ich nun seit vielen Jahren im 
Automotive-Bereich den (Company-)Functional Safety Manager spielen darf, 
bin ich mir der damit verbundenen Risiken wohl zu bewusst, um dabei kein 
schlechtes Gefühl zu bekommen.

Und zum Thema TÜV: Glaub mir, ich habe es bisher nur so erlebt, dass die 
getroffenen Maßnahmen bei solchen Projekten vom TÜV (ggf. nach ein paar 
Runden) als "gerade so ausreichend" bewertet wurden - egal wie gut das 
Arbeitsergebnis wirklich war. Dafür steckt der TÜV nicht tief genug im 
Einzelprojekt, um die wirklichen Knackpunkte zu sehen.

Schöne Grüße,
Martin

von Alex W. (a20q90)


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Martin L. schrieb:

> heraus, wobei ich immer hoffe, dass diese Bastler weit weg von mir und
> meiner Familie leben.

Ja, nach Feierabend verliert man nämlich die Fähigkeit etwas richtig zu 
machen! Somit sind alle Bastelprojekte generell lebensgefährlich, auch 
wenn man Tagsüber (achtung, nicht bei Urlaub!!) sowas professionell 
macht!

von convert (Gast)


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Alex W. schrieb:
> Martin L. schrieb:
>
>> heraus, wobei ich immer hoffe, dass diese Bastler weit weg von mir und
>> meiner Familie leben.
>
> Ja, nach Feierabend verliert man nämlich die Fähigkeit etwas richtig zu
> machen! Somit sind alle Bastelprojekte generell lebensgefährlich, auch
> wenn man Tagsüber (achtung, nicht bei Urlaub!!) sowas professionell
> macht!

Genau, ist ja nur ein Auto... Mit 1000 kg bei > 100 km/h - 120 V Li 
Batterien und Lochrasterplatinen. Da kann sicher nix passieren. Auf ans 
fröhliche Basteln.

von Martin L. (maveric00)


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Alex W. schrieb:
> Martin L. schrieb:
>
>> heraus, wobei ich immer hoffe, dass diese Bastler weit weg von mir und
>> meiner Familie leben.
>
> Ja, nach Feierabend verliert man nämlich die Fähigkeit etwas richtig zu
> machen! Somit sind alle Bastelprojekte generell lebensgefährlich, auch
> wenn man Tagsüber (achtung, nicht bei Urlaub!!) sowas professionell
> macht!

Nein, man verliert nach Feierabend nicht seine Fähigkeit etwas richtig 
zu machen. Erstaunlicherweise habe ich es hier jedoch noch nie erlebt, 
dass die Leute, die wegen Basteleien an Autos hier nachfragen die 
Vorbildung und das Wissen haben, die Arbeiten entsprechend dem Stand der 
Technik sicher auszuführen.

Kann das eventuell daran liegen, dass diejenigen, die die entsprechenden 
Fähigkeiten haben, entweder nicht nachfragen müssen, oder aber wissen, 
das so ein Projekt zu viel Arbeit für einen einzelnen ist, um es 
entsprechend sicher zu machen?

Nur mal so zum nachdenken: Beruflich habe ich mit einer Mannschaft von 6 
Mitarbeitern innerhalb von 2 Jahren als Vorentwicklungsprojekt einen 
Range-Extender aufgebaut. Dabei haben wir praktisch die gesammten 
elektrischen Komponenten zugekauft. Nach den zwei Jahren hatten wir 
einen straßentauglichen Prototyp und eine ungefähre Ahnung, was wir noch 
nicht wissen.

Nur ein Beispiel: hat sich der TO Gedanken darüber gemacht, was 
passiert, wenn er mit seinem Auto ein Unfall hat und sich überschlägt 
und dann die Feuerwehr mit der großen Hydraulikschere kommt? Ich weiss 
es nicht, wage aber auf Grund der gezeigten Fragen und Informationen die 
Annahme, dass nein.

Und speziell zur Person des TO: Ich glaube sofort, dass er sehr 
intelligent ist und sehr umsichtig an solche Projekte herangeht. Ich 
bezweifel jedoch etwas, dass er die dazu notwendige Erfahrung und das 
Wissen hat (als 24-jähriger). Nur mal so nebenbei: der TÜV ist der 
Auffassung, dass man mindestens 2000 Stunden unter Anleitung auf dem 
Gebiet der Funktionalen Sicherheit gearbeitet haben muss (nach 
entsprechender Schulung), bevor man so ein Projekt verantwortlich 
betreuen sollte.

Aber auch diese Argumente verhallen stets ungehört. Und auch dies ist 
nicht geeignet, mir mein schlechtes Gefühl zu nehmen.

Schöne Grüße,
Martin

von MaWin (Gast)


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Meine Fresse, man darf in D sowieso schon fast nichts (beispielsweise im 
Vergleich zu den USA, erst Recht Indien).
Wen wundert das, wenn all unsere versammelten Bedenkenträger weil sie 
sonst nichts zu Stande bekommen in Entscheider- und Bestimmer-Positionen 
sitzen.
Lasst den mal machen, ganz alleine wird er die Projekte nicht angehen, 
auch wenn das für die Entwicklungsabteilung eines Automobilkonzerns im 
Vergleich ein Armutszeugnis ist.

von Felix B. (felixb)


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Ja richtig es handelte sich um eine Sonderahnahme bei der ich allerdings 
kein EMV Gutachten ablegen musste, da des Auto älter als Bj2002 ist aber 
auch wenn wäre das nur teuer gewesen und hätte mir keine weltbewegenden 
Ergebnisse gebracht, ein freund von mir hat ein SEHR ähnliches Projekt 
durchgezogen und auch eine EMV Prüfung gemacht welche er ohne Probleme 
bestanden hat.
Ich entwickle selbst seit einem Jahr in einer Firma an einem 
Supercapspeicher zur Bermsenergierückgewinnung von einem Motorrad mit 
und weiß somit
sehr gut wie man sich mit allem möglichen sehr lange aufhalten kann nur 
meistens wird es davon nicht besser!
Selbstverständlich hat der Akkupack schon eine BMS zur Symetrierung, mir 
geht es hier aber, wie auch schon zu anfang gesagt, nur um eine Anzeige 
der Einzelspannungen auf meinem Tablet!
Das gesamte Akkupack lässt ich auch manuel und elektronisch im falle 
eines Unfalles Meschanisch abtrennen und somit sichern.
Wir sogar mal einen Belastungstest mit einer geladenen 200Ah lifepo4 
Batterie gemacht und sie aufs übelste mechanisch belastet. Alles was 
dabei endstanden ist war eine große Menge Rauch!

von Christian B. (cb1969)


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Hallo Felix

Ich habe mir Deine Seite angeschaut, und bin beeindruckt.
Ich hoffe Du läßt Dir deinen Enthusiasmus nicht von den geehrten 
Miesmachern zerstören.

Schöne Grüße
Christian

von Martin L. (maveric00)


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Ihr habt ja recht, Funktionale Sicherheit macht nichts besser, und ich 
bin ja auch nur Neidisch, weil mir mit diesem Projekt so ein 
Armutszeugniss ausgestellt wird.

Fünf Jahre Knast sind ja auch schnell vorbei, und den Schadenseersatzes 
zahlt man auch nur sieben Jahre dank Privatinsolvenz.

In den USA würde ich das allerdings nicht unbedingt machen, da kann aus 
den fünf Jahren auch 'mal die Todesstrafe werden (wenn man entsprechend 
schlampt). Hier gilt: Mehr Freiheit vorher, härtere Strafen hinterher.

Davor schützt übrigens auch eine TÜV-Abnahme nicht, der übernimmt 
nämlich nicht die Haftung - noch nicht einmal zum Teil. Und bei einer 
Einzelabnahme ist er auch noch nicht einmal ein Beweis für sorgfältiges 
Arbeiten - auch hier nur zum Vergleich: für ein Assessment eines neuen 
Antriebsstrangs rechnet der TÜV normalerweise mindestens 400 Stunden a 
160 Euro plus Moms.

Da ich mich jetzt genug aufgeregt habe und ich weiss, dass die 
Schwartzmalerei eines unfähigen Spaßverderbers eh' nicht in's Gewicht 
fällt, war dies mein letzter Kommentar dazu (zumindest in diesem Faden- 
ich weiss: Gott sei dank!)

Schöne Grüße,
Martin

P.S.: wer Sarkasmus findet, darf 'mal darüber nachdenken...
P.P.S.: Ich muss aber zugeben, dass der TO deutlich mehr über sein 
System nachgedacht zu haben scheint, als hier üblich. Ich wünsche ihm 
und allen die ihm auf der Straße begegnen alles Gute.

von old man (Gast)


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convert schrieb:
> Aber wer weiß, vielleicht hast Du ja doch eine FMEA gemacht und den
> richtigen ASIL Level bestimmt und danach die passenden Vorkehrungen wie
> Isolationsmessung, Zweikanaligkeit (z.B) Gaspedal, Lockstep Kontroller,
> Einzelspannunsmessung, Notabschaltung, ... getroffen. Deine
> Lochrasterplatinen sowie Bauteile sind natürlich auch automotiv
> qualifiziert.

Wenn man das Gelabere über die Sicherheit hier so hört wird einem 
schlecht. Solange die wichtige Mechanik geht (Lenkung, Bremsen) hätte 
ich kein Problem dem im Verkehr zu begegnen. (Viel mehr hat ein 
Fahrlehrer bei einem durchgeknallten Anfänger auch nicht) Warum soll 
eine sauber aufgebaute Lochrasterplatine per Definition unsicher sein? 
Und dass der Antrieb aus was für Gründen auch immer während des Betriebs 
versagt ist ein Zustand den alle Vorschriften und Abnahmen auch bei den 
Serienautos nicht verhindert haben. Im Gegenteil. Die Autos von früher 
ohne Elektronik waren in dieser Hinsicht zuverlässiger.
Auch das ganze Herumreiten auf EMV, Rohs u.s.w ist Gesülze. Die ganzen 
Vorschriften sind doch nur entstanden weil die Lobby der Großindustrie 
den kleineren Buden den Einstieg erschweren will. Bessere Produkte sind 
dabei nicht heraus gekommen. Jeder der eine analoge Stromquelle vor 
einer LED in Verkehr bringt muss sich diesem Schwachsinn unterwerfen und 
gleichzeitig werden Millionen von Powerline-Adapter verkauft die die 
Umwelt nur so versäuchen.
Aber zum Thema. Ich habe hier auch schon Experimente mit einer 
Einzelzellen-Elektronik gemacht und auch schon Software dazu geschrieben 
(TinyAvr und PIC12F1840). Die Signale wurden mit einer Leitung durch die 
Kette durchgeschoben. Am Ende haben ich das dann doch verworfen und bin 
auf LTC6803 umgestiegen. Der ist zwar erst mal recht teuer, aber 12 
Kanäle mit einzel MCs kosten in der Summe nicht weniger. Beim ersten 
Prototyp waren noch ein paar Fehler im Layout. Nach dem Urlaub mache ich 
damit weiter. Eventuell stelle ich das dann mal hier rein.
Ein alternativer Tip wäre:
http://www.bmsbattery.com/smart/330-lifepo4lithium-ion-smart-bms-for-513-cells-in-series.html
Der da verbaute Chip lässt sich prima per i2c steuern. Für den Preis 
kann man es nicht selber bauen.

von Trimbius (Gast)


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>In den USA würde ich das allerdings nicht unbedingt machen, da kann aus
>den fünf Jahren auch 'mal die Todesstrafe werden (wenn man entsprechend
>schlampt). Hier gilt: Mehr Freiheit vorher, härtere Strafen hinterher.

Überhaupt schon mal geschaut, was für unfachmännisch, lebensgefährlich 
zusammengeschraubte Autos in den USA auf den Strassen rumfahren?

von adsf (Gast)


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--> convert, was hast denn Du in Deinem Leben schon zustande gebracht???
Zeig doch mal Deine Projekte her?

von convert (Gast)


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Und was machst wenn durch einen SW oder HW Bug plötzlich Gas gegeben 
wird? Oder ein unerwartetes Bremsmoment durch Rekuparation auftritt?
Solang nix passiert es eh alles super.


http://www.batteryvehiclesociety.org.uk/forums/viewtopic.php?t=1825

von convert (Gast)


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MaWin schrieb:

> Lasst den mal machen, ganz alleine wird er die Projekte nicht angehen,
> auch wenn das für die Entwicklungsabteilung eines Automobilkonzerns im
> Vergleich ein Armutszeugnis ist.

Lass ma ihn doch eh. Der Vergleich mit Entwicklungsabteilung - 
Zusammenschustern auf nicht mal A Muster Niveau bringt die schneller 
zam.

von Kutrut (Gast)


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Hey Leute,

Warum so kompliziert. Einen kleinen PIC / Atmel Controller verwenden, 
der direkt aus der Zelle versorgt wird. Die Zellenspannung dann über 
einen Spannungsteiler messen.
Viele PIC / Atmel haben eine interne Referenz.
Temperatur über KTY.
http://www.sprut.de/electronic/pic/projekte/thermo/thermo.htm
Der Vorteil: Ändert sich die Spannung ändert sich auch die 
Versorgungspannung des ADC. Die Temperatur wird trotzdem richtig 
gemessen.

von Steffen R. (stevven)


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Das elithium bms kann ich nur bedingt empfehlen.
Funktioniert, aber mit gewöhnungsbedürftiger Konfiguration.
Die Auflösung von 8 bit ist auch nicht der kracher.

Letztendlich sind da auf je dem Zellen board ein kleiner pic welche zu 
einer Masterplatine senden.
Wenn man genug Zeit hat, bekommt man das besser hin.

von zoggl (Gast)


Angehängte Dateien:

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ein lustiges system das mir vor einiger zeit unter gekommen ist war:

ein tiny sitzt direkt auf der zelle und misst die versorgungsspannung 
gegen seine interne referenz. die übertragung der daten erfolgte durch 
eine "eimerkette" aus einem Transistor und einem Spannungsteiler von 
stufe zu stufe.

nur der erste und letzte tiny hatten einen optokoppler. Das System hat 
den VT: keine koppler, geringe HW Kosten
NT: versorgung aus der Zelle, viel SW, geringe Datenrate.

von MaWin (Gast)


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> die übertragung der daten erfolgte durch
> eine "eimerkette" aus einem Transistor und einem Spannungsteiler von
> stufe zu stufe.

Den gigantischen Aufwand braucht man nicht, So lange der inaktiv-Pegel 
high ist (durch den internen pull-up)
und die Übertragung seriell (also hochfrequent) reicht ein Kondensator 
als Kopplung.
Der wirkt sogar in beiden Richtungen, man kann über ihn senden und 
empfangen.

von MaWin (Gast)


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> Viele PIC / Atmel haben eine interne Referenz.

Mit 20% Toleranz, klar ey, wenn man noch nie mit LiFePo zu tun hatte, 
sollte man sich mit Vorschlägen vielleicht zurückhalten.

von MaWin (Gast)


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> Und was machst wenn durch einen SW oder HW Bug plötzlich Gas gegeben
> wird?

Dasselbe was man bei konventionellen KFZ macht wenn es wegen gebrochenem 
Plastikteil am Gasbowdenzug oder abgebrochenem Zinkdruckgussteil im 
Diesel plötzlich beschleunigt:

Bremsen.

Bremsen müssen in Deutschland kräftiger sein als der Motor.

> Oder ein unerwartetes Bremsmoment durch Rekuparation auftritt?

Das iat sicher problemloser als die Vollbremsungen die ein 
irregeleitetes ESP wegen Sensorfehlern auslöst.

Sorry convert, solche Fehler passieren auch bei Serienautos, und zwar so 
oft, daß ich all die Genannten schon selbst erlebt habe. Wahrscheinlich 
bist du noch jung und unerfahren und glaubst an das Gute in der Welt und 
vor allem von den lieben Firmen die nur beste Qualität verkaufen. Armes 
Kind.

von convert (Gast)


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MaWin schrieb:
> Das iat sicher problemloser als die Vollbremsungen die ein
> irregeleitetes ESP wegen Sensorfehlern auslöst.

Und was glaubst wie ein ESP entwickelt wird?
http://de.m.wikipedia.org/wiki/ISO_26262
gleich unter Anwendungsbereich.

>
> Sorry convert, solche Fehler passieren auch bei Serienautos, und zwar so
> oft, daß ich all die Genannten schon selbst erlebt habe.

Ja und genau deswegen weil immer was passieren kann gibt es Standards 
wie IEC 61508 und nun ISO26262 um die Wahrscheinlichkeit eines 
kritischen Fehlers herabzusenken.

Wahrscheinlich
> bist du noch jung und unerfahren und glaubst an das Gute in der Welt und
> vor allem von den lieben Firmen die nur beste Qualität verkaufen. Armes
> Kind.

Ja Papa - Du hast keine Ahnung.

von Funko B. (funkobongrip)


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Felix Ballendat schrieb:
> @David Brandt: Danke für die Erfahrungswerte! Bei einer
> Einplatinenlösung habe ich allerdings das Problem, dass ja jede Zelle
> mit einem Kabel mit dem Master verbunden werden muss. Das würde für mich
> zum einen heißen 35*4m Kabel verlegen und zum anderen alle Spannungen
> der Reihenschlatung ( von 3.2-124V ) auf einer Platine unterzubringen,
> was mir etwas heikel erscheint. Die Messung muss bei mir nichts so
> übertrieben genau sein, da ich für sämtliche Berechnungen
> (Restkilometer, Restladung, Energievebrauch...)
> die Gesmtspannung der Reihenschaltung messe. Die Einzelzellenmessung
> dient lediglich der Überwachung.
35*4m Kabel?
Du hast dir weder durchgelesen was ich geschrieben habe, noch hast du 
dir mal den LTC6803 angeschaut den ich verbaut hatte und der hier schon 
mehrfach empfohlen wurde. Das IC löst genau das Problem und wohl besser 
wäre die Lösung mit CAN Bus.

> Ansonsten würde mich bei deiner Lösung aber noch interessieren wie du
> die 1V Reverenzspannung realisiert hast?
Ich hatte zum testen einen LT6656 mit 1.25V, aber selbst damit ging es 
nicht genau genug. Die Tinys geben das einfach nicht zuverlässig her.

LiPos gehen bei 20mV Überladung halt schon gerne kaputt, nicht unbedingt 
so spektakulär wie dies so manches Youtube Video nahelegen will, aber 
zumindest wird man so 1000 Zyklen nie schaffen bei 80% Restkapazität.

Aber ich würde ja befürchten, dass deine Zellen mehr als nur 20mV 
überladen werden, wenn du keine Einzelzellenüberwachung machst. Aber wem 
sag ich das.

von F. F. (foldi)


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Hallo Felix,

bist du der Typ dem sie nicht glauben wollten, dass er ein normales Auto 
zum Elektroauto umbaut?

Hier noch was zu deiner Frage. Vielleicht kannst du etwas für dich 
daraus gewinnen.
http://www.enersys-hawker.com/pdf/d/bicat_d.pdf

von old man (Gast)


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David Brandt schrieb:
> LiPos gehen bei 20mV Überladung halt schon gerne kaputt, nicht unbedingt
> so spektakulär wie dies so manches Youtube Video nahelegen will, aber
> zumindest wird man so 1000 Zyklen nie schaffen bei 80% Restkapazität.

Ich habe mich auch am Ende für den LTC6803 enschieden. Aber die o.g. 
Genauigkeitsanforderung kann ich nicht ganz nachvollziehen. Ich verwende 
das an 100Ah LiFePo4-Akkus. Die sind mit 4V Ladeschlussspannung 
angegeben. Wenn man sich die Lade- und Entladekurven ansieht, merkt man, 
dass der Bereich zwischen 3.6 und 4V ziemlich schnell durchlaufen wird 
beim Laden. Es macht eigentlich keinen Sinn das bis auf 4V auszureizen. 
Wenn man bei 3.6V Schluss macht hat man vielleicht ein paar Prozent 
weniger Kapazität im Akku aber der Lebensdauer kommt das sehr zu Gute. 
Ein Entladen unter 2.8-3V bringt auch nur noch ein paar wenige Prozent 
für die es sich nicht lohnt Lebesdauer zu Opfern. Und wenn man sich auf 
diese Grenzen einlässt, dann sind Genauigkeiten von 100mV noch 
vertretbar. Das schafft ein Avr oder Pic auch mit interner Referenz, 
wenn er einmal! abgeglichen wurde, spielend.

von F. H. (Gast)


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Ich find die Idee von "zoggl" garnicht schlecht!

Einen SPI-Bus zwischen den einzelnen µCs aufbauen, wobei die 
Pegelwandlung zum Controller auf dem nächst höherem 
Batteriespannungspotential jeweils mit Transistoren und Spannungsteilern 
realisiert wird.

Ein ATtiny25 dürfte hier ausreichen
http://www.atmel.com/Images/Atmel-2586-AVR-8-bit-Microcontroller-ATtiny25-ATtiny45-ATtiny85_Datasheet.pdf

* kleiner 8-Pinner
* SPI
* 3x 10-bit ADC (ext. Temp über NTC  Spannung  frei)
* 1,8V ... 5,5V (eine ausreichende LC-Siebung halte ich für angebracht)

Anm.: den nicht genutzen Pin (des dritten ADCs) für eine LED nutzen, die 
z.B: einen Zellendefekt anzeigt.

P.S.(@Felix Ballendat): Laut dem Kennzeichen auf dem Motorrad kommen wir 
aus dem gleichen Landkreis. Solltest Du mal Hilfe brauchen oder hast 
einfach Lust über die Technik zu philosophieren -> einfach PN an mich!
(Dipl.Ing (FH), F&E für Class-D Amps und Schaltnetzteile bis 10kW)

Schönen Gruß und viel Spass mit dem Auto!

von Sebastian W. (sebastian_w29)


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Schneller und sparsamer als Optokoppler ist dieses geniale Teil: 
http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/ADuM1200_1201.pdf.

LG, Sebastian

von Chris (Gast)


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Ich hatte mal einen Balancer/Monitor mit uC aufgebaut für Solar.
100-200K Widerstand von einem uC zum Nächsten, der Nächste hat den 
internen
Pull-up, einfaches rs232. Dies in die Richtung UP. Down wird der Port
auf Eingang mit Pull-UP oder GND geschaltet, und der untere µC hat einen
Pull-down. Ich hatte Pic benutzt, mit Komparator, also war Input sowie
Output durchgeschaltet über den HW Comparator. Dadurch war die Serielle
Verbindung praktisch Verzögerungsfrei. Die uC machten aber auch nichts
anderes als die bereits vorhandenen I2C Battery Monitoring Chips sowie
den Temperatursensor zu messen und auf Modbus zu bringen.

von rcc (Gast)


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Zum Thema ASIL, ISO26262 und TÜV:
1. ISO26262 ist nur für Serienproduzenten die gewerblich 
Fahrzeuge/Fahrzeugbauteile in Verkehr bringen überhaupt relevant und 
auch noch recht neu, sprich auch im Seriengeschäft halt das gerade erst 
Einzug bei Neuentwicklung. Bestandssysteme interessiert das sowieso 
nicht, Stichwort Bestandsschutz. ASIL ist damit auch erledigt da es aus 
der 26262 folgt.
2. TÜV, EMV usw. Einzelabnahme und gut ists, das Fahrzeug ist ein 
Privatumbau und kein Serienprojekt. Ist bei jedem getunten oder sonst 
wie umgebauten Fahrzeug auch nicht anders.
EMV Prüfung interessiert beim Baujahr des Grundfahrzeugs auch nicht.

--> Erst lesen und schlau machen, dann labern...sonst wirds einfach nur 
lächerlich.

Zum eigentlichen Thema: nimm doch ein ASIC von Maxim, LT etc. das ein 
paar Zellen überwachen kann und fasse immer ein paar Zellen zu einem 
logischen Block mit jeweils einer eigenen Platine zusammen, dann musst 
Du nur Kommunikationsleitungen durch die Batterie ziehen und keine HV, 
außerdem muss keine von den Platinen für Spannungen >60V entwickelt 
werden. Die ASICs funktionieren im Allgemeinen übrigens nicht wenn nur 
eine Zelle dran hängt.

von Funko B. (funkobongrip)


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old man schrieb:
> David Brandt schrieb:
>> LiPos gehen bei 20mV Überladung halt schon gerne kaputt, nicht unbedingt
>> so spektakulär wie dies so manches Youtube Video nahelegen will, aber
>> zumindest wird man so 1000 Zyklen nie schaffen bei 80% Restkapazität.
>
> Ich habe mich auch am Ende für den LTC6803 enschieden. Aber die o.g.
> Genauigkeitsanforderung kann ich nicht ganz nachvollziehen. Ich verwende
> das an 100Ah LiFePo4-Akkus. Die sind mit 4V Ladeschlussspannung
> angegeben. Wenn man sich die Lade- und Entladekurven ansieht, merkt man,
> dass der Bereich zwischen 3.6 und 4V ziemlich schnell durchlaufen wird
> beim Laden. Es macht eigentlich keinen Sinn das bis auf 4V auszureizen.
> Wenn man bei 3.6V Schluss macht hat man vielleicht ein paar Prozent
> weniger Kapazität im Akku aber der Lebensdauer kommt das sehr zu Gute.
> Ein Entladen unter 2.8-3V bringt auch nur noch ein paar wenige Prozent
> für die es sich nicht lohnt Lebesdauer zu Opfern. Und wenn man sich auf
> diese Grenzen einlässt, dann sind Genauigkeiten von 100mV noch
> vertretbar. Das schafft ein Avr oder Pic auch mit interner Referenz,
> wenn er einmal! abgeglichen wurde, spielend.

Das Stimmt definitiv, aber IMHO entsprechen bei seinem Akku Setup 5% 
Kapazität über 300€ (34 * 200€ * 0.05), zumal ein BMS mit LTC6803 nicht 
teurer ist als einzelne Controller finde ich die Ersparnis sollte man 
mitnehmen. Aber da er sowieso nach der Packspannung regelt ist das viel 
blabla um nix.

@Felix Ballendat
Hatte noch eine Variante vergessen, hatten mal einen rudimentären 
Testaufbau mit einem ATmega8HVA, der ist dafür gemacht zwei Zellen zu 
Überwachen und Balancen. Ist nebenher halt ein normaler ATmega mit ein 
paar IOs die man für eine Daisy Chain Kommunikation nutzen kann.
Habe hier noch einige rumliegen, könnte da evtl. mal zum testen was 
abgeben. (im TSOP Gehäuse)

Ich fasse mich mal lieber kurz, ich tendiere Romane über Themen zu 
schreiben die ich so sehr praktisch Durchgekaut hab.

von old man (Gast)


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David Brandt schrieb:
> Das Stimmt definitiv, aber IMHO entsprechen bei seinem Akku Setup 5%
> Kapazität über 300€ (34 * 200€ * 0.05)

Wenn der Akku durch nicht Ausnutzung der untern und oberen Grenzen 5% 
mehr Zyklen aushält wäre das kompensiert.

von Funko B. (funkobongrip)


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old man schrieb:
> David Brandt schrieb:
>> Das Stimmt definitiv, aber IMHO entsprechen bei seinem Akku Setup 5%
>> Kapazität über 300€ (34 * 200€ * 0.05)
>
> Wenn der Akku durch nicht Ausnutzung der untern und oberen Grenzen 5%
> mehr Zyklen aushält wäre das kompensiert.

Is doch quatsch, wenn man die Zellen mit nem genauen BMS genau zwischen 
20% und 80% betreibt ist das besser für die Zellen, als wenn man sie 
durch Ungenauigkeiten zwischen 15% und 85% betreibt. Und man hat 
trotzdem die Option mal auf 100% voll zu laden, wenn man es braucht.

von old man (Gast)


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David Brandt schrieb:
> zwischen 15% und 85%

wenn du von +-5% ausgehst sprechen wir von 200mV. Das ist wesentlich 
schlechter als das was mit einem AVR oder PIC und internerer Referenz 
nach Abgleich erreichbar ist. Hier geht es nur um Langzeit- und 
Temperaturstabilität. Wie gesagt, ich verwende auch LTC6803 aber hätte 
zumindestens was die Genauigkeit angeht kein Problem mit der 
Einzelzellenvariante.

von Janvi (Gast)


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@J.V.: Ein DC/DC wandler wäre natürlich eine Möglichkeit. Ist es denn
Realistisch an jeder Zelle einen eigenen Wandler zu verbauen?

Das ist natürlich  zu teuer. Würde das in Gruppen machen. Ein guter 
Balancer ist natürlich nicht trivial. Guck dir mal bei Linear 
Technologies den LTC3300 an. Der balanciert 6er Gruppen in beiden 
Richtungen und man kann ihn bis 1000 Volt in Reihe schalten.

von Peter70 (Gast)


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Habe mir Deine Seite angesehen, alle Achtung!
Ich habe keine Ahnung wie weit Du in der Elektronik eingstiegen bist. 
Hier mal ein etwas anderer Vorschlag zur Lösung Deines Vorhabens.

Ich würde das Problem so lösen:
Die beiden Werte, Zellenspannung und Zellentemperatur werden in Strom 
von 1..2mA gewandelt.
Dann spielen die Potentialunterschiede keine Rolle mehr.
Nachteil sind die vielen Leitungen, aber eine geschickte Konstruktion 
mit Flachbandkabeln und
Steckverbindern mit Hilfsplatinen ist optisch und technisch gut lösbar.
Ein DC/DC-Wandler muß eine Spannug von z.B. 12V liefern.
Damit entsteht eine Betriebsspannung für den ATMEGA, dessen GND um 12V 
unter dem Minuspol
des Fahrakkus liegen muß. Für die 34 Zellen werden 2 Gruppen von Shunts 
nötig um den Messstrom in Spannung
zu wandeln. Dann folgen Analogmultiplexer. Zwischen den Muxern und 
Analogeingang vom ATMEGA kommt
ein OP, der als Spannungslupe funktioniert damit die Ungenauigkeit des 
integrierten ADW wurscht ist.

Die U/I-Wandler an den Zellen würde ich "zu Fuß" lösen. Pro Zelle werden 
2 PNP-Transistoren benötigt.
Zum Beispiel BF423, die können bis 300V und kosten nur 7 Cent.
Der Emitter von Transistor #1 wird mit einen R mit den Pluspol der Zelle 
verbunden. Die Basis über
einen Schutz-R an den Minuspol der Zelle. Der Kollektorstrom fließt nach 
"unten" und ist abhängig
von der Zellenspannung und der Temperatur des Transistors.
Transistor #2 erhält ebenso einen R vom Emitter zum Pluspol der Zelle. 
Die Basis wird über einen
Spannungsteiler, bestehend aus Temperatursensor und Widerstand, an den 
Minuspol der Zelle verbunden.
Der Kollektorstrom nach "unten" enthält die Info über die 
Zellenspannung, Transistortemperatur und der
Temperatur des Sensors.

Aus den beiden Stromwerten muß der ATMEGA die Zellenspannung und 
-Temperatur selektieren.
Die Werte werden erstmal in LTSPICE berechnet um die optimalen 
Widerstandswerte zu ermitteln.
Ist aber noch zu ungenau. Das muß mit einer fertigen Schaltung 
labormäßig ermittelt werden.
Es sind 3 Temperature nötig, also Backofen mit 60°C, Werkstatt mit 20°C 
und Gefrierfach mit -16°C.
Sobald die 3 Teile (Transen und Sensor) auf eine Temperatur sind, wird 
der Strom bei
3 Zellenspannungen (min - norm - max)ermittelt. Und das ganze bei allen 
3 Temperaturen.
Es sin 3 Werte nötig um die Linearität der Messwerte zu erkennen.
Weil die Temperaturspannungen von Halbleitern eine Naturkonstante ist, 
vermute ich gute Linearität.

Das macht man nur mit ein einziges Muster. Für die anderen 33 Stück kann 
man, muß aber nicht,
aus 100 Stück (kosten nur 7 Euro) selektieren.
Den Rest muß der ATMEGA machen. Eine Steckbrücke signalisiert den 
ATMEGA: messe das Referenzteil
und ermittle die Abweichungen der Übrigen. Die Korrekturwerte kommen ins 
EEPROM vom Atmega.
Die temperaturabhängigkeit der Transistoren wird rechnerisch kompensiert 
weil der Sensor die
Temperatur mißt.

Das habe ich jetzt nur aus dem Stand beschrieben, ich hoffe, das es 
verständlich war.

Gruß Peter

Beitrag #5271628 wurde von einem Moderator gelöscht.
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