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Hallo zusammen, im Bild ist ein LiFeP04 Tiefentladeschutz zu sehen. Die untere Abschaltschwelle ist bei 2,5V und die obere Einschaltschwelle bei 3,2V. Das heißt konkret bei 7,5V und 9,6V Gesamtspannung. Nun würde ich gerne jede einzelne Zelle überwachen und nicht die Gesamtspannung, da es zum Beispiel sein könnte das eine Zelle sich bei 2,4V befindet und die beiden anderen bei 2,7V. Die Gesamtspannung also bei 7,8V wäre und ungeachtet das die 2,4V nicht kritisch sind, es noch zu keiner Abschaltung kommen würde. Wenn ich den B-Teil vom IC TS912 als Differenzverstärker ausführen würde, und dies dann 3x aufbauen, das heißt nur einmal die Referenzspannung von 2,5V - wäre das der richtige Ansatz ? Bernd_Stein
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Bernd Stein schrieb: > wäre das der richtige Ansatz ? Nein, weil jeder Differenzverstärker Strom zieht, jeder Spannungsteiler (deine 10k) auch, und leider jede Referenzspannungsquelle ebenso, deine 431 und 385 an 33k satte 100uA. Es ist auch die Frage, wer es auswerten soll. Ein uC, der per Analogschalter einen 10nF Kondensator reihum an die Zellen legt und an seinen Analogeingang, muss nur selten messen, und zieht im sleep mit abgeschalteter Referenzspannung kaum Strom, Prinzip vom LTC1043 in langsam.
Eine gute Möglichkeit sind Komparatoren mit open collector, z.B. LM393 o.ä. Jeder Komp. bekommt eine µpower-Referenz mit 2,5V, der andere Eingang wird wie bekannt mittels Spannungsteiler angesteuert. Der Ausgang aller Komparatoren treibt dann gemeinsam einen Mosfet, der als Tiefentladeschutz dient, sobald ein Akku z.B. 2,5V unterschreitet. Habe das Ganze mal für 3x8 Stk. LiFePo4 (10Ah) gebaut.
Du könntest einen Ausflug zur Webseite von Linear Technology machen und dir deren ICs zur Batterieüberwachung ansehen.
Die Teile gibt es fuer ca. 3EURO BEI EBAY mit Alarm
Hallo, schau mal http://www.pollin.de/shop/dt/NTA1OTYxOTk-/Messtechnik_Uhren/Messtechnik/Einbau_Instrumente/Voltmeter_mit_Alarm_fuer_LiPo_LiIon_LiFe_Akkus_AVM_1_8SA.html
Mir fällt da spontan ein AVR Mikrocontroller ein. Der hat viele analoge Eingänge, die er in regelmäßig Intervallen abfragen kann. Dazwischen legt er sich schlafen und verbraucht nicht mehr Strom, als die mir bekannten alternativen analogen Schaltungen. Die Software kann die Differenz zweier Eingänge leicht berechnen.
Was ich noch ergänzen wollte: Da die zu messenden Spannungen höher sind, als die Versorgungsspannung des µC, brauchst Du natürlich Spannungsteiler. Damit die Spannungsteiler die Batterie nicht allzu schnell entladen, müssen sie hochohmig sein (oder per Transistor abgeklemmt werden, was die Schaltung allerdings verkompliziert). Du musst dann parallel zu den analogen Eingängen des Mikrocontrollers Stützkondensatoren schalten, sonst bricht die Spannung unter der Last des SDC beim messen ein.
1 | 10M 1M |
2 | Batterie o---[===]---+---[===]---+---| GND |
3 | | | |
4 | +----||-----+ |
5 | | 100nF |
6 | | |
7 | Zum ADC |
Das Ganze widerholst Du an allen Anzapfungen der Batterie.
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Erst einmal wieder Danke für Eure Hilfestellung. MaWin schrieb: > Nein, weil jeder Differenzverstärker Strom zieht, jeder Spannungsteiler > (deine 10k) auch, und leider jede Referenzspannungsquelle ebenso, deine > 431 und 385 an 33k satte 100uA. > Es ist auch die Frage, wer es auswerten soll. > Also, das Ganze soll in das Gehäuse eines Akkuschraubers Typ MAKITA 6260D eingebaut werden. Das rechteckige Feld hat die Maße LxBxH 23x7x3. Der Steg links zum Feld kann evtl. noch weggemacht werden. Rechts das Feld wird von den Kontakten für den Motoranschluß belegt. Der Pluspol wird erst durch betätigen des Drehzahlstellers ( DZS ) auf die Platine geleitet ( siehe umrandeten Lötpunkt ), deshalb kein ständiger Stromverbrauch. Von da wird später eine Leitung raus vom DZS fürhren. Es soll nichts ausgewertet werden sondern lediglich ein zusätzlicher NMOS-FET der mit Drain am DZS B- und mit Source an die Akkuklemme Minus abgeschaltet bzw. eingeschaltet werden. Der angegebene IRLR8743 ist jedoch nicht gut dafür, da ich beim testen dieser Gehäuseform ( D-Pak bzw. TO-252AA ) gemerkt habe das man Drain schlecht Anlöten kann. Es soll also schon ein Logik-Level Typ im TO220 Gehäuse sein, dessen Lage im Foto zu sehen ist. 0815 schrieb: > Eine gute Möglichkeit sind Komparatoren mit open collector, z.B. LM393 > o.ä. > Da sehe ich jetzt keinen Vorteil zum Rail to Rail OpAmp. Es muß ja nicht übertrieben schnell geschaltet werden, da dies nur einmal geschieht. Hannes Jaeger schrieb: > Du könntest einen Ausflug zur Webseite von Linear Technology machen und > dir deren ICs zur Batterieüberwachung ansehen. > Schade das Du es nicht direkt verlinkt hast. Dann werde ich mich wohl mal durchwühlen müssen. Manfred Holtzheimer schrieb: > Die Teile gibt es fuer ca. 3EURO BEI EBAY mit Alarm > Etwas genauer wäre schon besser ;-) stefanus schrieb: > Mir fällt da spontan ein AVR Mikrocontroller ein... > Da müsste ich wieder mit Spannungsteilern arbeiten, was natürlich nicht direkt eine einzelne Zelle erfasst. Zum anderen Progamm schreiben, Spannungsregler, Reaktionsgeschwindigkeit und so ein Ding ist komplexer als ein OpAmp, d.h. die wahrscheinlichkeit eines Ausfalls ist theoretisch höher, da intern mehr Halbleiterstrukturen vorhanden sind. Bernd_Stein
Hannes Jaeger schrieb: > Du könntest einen Ausflug zur Webseite von Linear Technology > machen und > dir deren ICs zur Batterieüberwachung ansehen. > Das habe ich nun fast zwei Stunden lang gemacht. Multicell Battery Stack Monitor ist wohl das was der Sache am Nächsten kommt. Leider mit Bus-System was ich gar nicht brauche und das einzige IC LTC 6802-1 das ich bekommen könnte kostet 10,50 Euro und ob der Platz für SSOP-44 reichen würde weiß ich nicht. Die aufgeführten Instrumentation Amplifiers sind für mich nicht beziehbar. Ist potentialfreie Messung für mich das richtige Stichwort für die Angelegenheit ? Bernd_Stein
Die Testschaltung lief schon mal wie gewünscht. Der LL-NFET im T0-220 Gehäuse schimpft sich IRL*B*8743, es hat sich also lediglich ein Buchstabe geändert. Blöd ist wieder mal das Reich.. ihn nicht hat - also muste elpro.org herhalten. Da das Ganze in SMD gebaut wird, habe ich mich bei der Bandgap bzw. der Referenzspannungsquelle für den TS1431BCX entschieden. Der 47µF Kondensator ist ein X5R-G1206 47/6. Den 100 Ohm Gatewiderstand R7 kann man wohl einsparen, da der OpAmp-Ausgang kurzschlußfest ist, das heißt sein Strom auf ca. 40mA begrenzt, wenn ich das Datenblatt richtig interpretiere. Kann natürlich sein das dies nur für das DIP-Gehäuse gilt. Um die einzelnen Zellen direkt zu überwachen ist wohl wirklich die beste Methode für jede Zelle einen eigenen Low-Voltage µC zu benutzen. Da ich mittlerweile auch der Meinung bin das LiFePO4 mit der Zeit driften, kann man sicherlich den µC zusätzlich mit dem Balancen beschäftigen. Natürlich mit dem nötigen drumherum. Ich habe noch ein paar ATTiny13 in der V-Ausführung, aber bis ich mich damit beschäftige wird wohl wieder eine lange Zeit vergehen. Jetzt will ich erstmal zusehen, das der Akkuschrauber mal in Gebrauch kommt. Bernd_Stein
Man könnte das ganze auch mit je einer LED und passender Durchlasspannung machen. Also z.B. 20Ohm grüne LED. Wenn alle LED die gleiche Helligkeit haben, lässt sich so eine früh entladene Zelle einwandfrei erkennen. Problem, Funktion nur auf Tastendruck und man müsste entweder ein 3-Fach Ein-Taster nehmen, oder eben mit CD4066. In einfacher Version benutze ich eine blaue LED zum Anzeigen, ob ein 3er Nicad wieder geladen werden muss.
3 18Bit-ADs ? Die sind dann so hoch auflösend, daß du gegen Masse messen kannst. 3x LiFePo sind max. 12V (geschätzt) bei 18Bit eine Auflösung von 0.0000457764V. Beispiel für AD wäre z.B. der MCP3421 bei Reichelt 2.10€
Bernd D. schrieb: > Wenn alle LED die gleiche Helligkeit haben, lässt sich so eine früh > entladene Zelle einwandfrei erkennen. > Die Idee scheint gut. Aber auf LiFePo4 gemünzt haut das wohl nicht hin. Hier im Thread habe ich mal die Entladekurve meiner A123 LFP aufgenommen. Hier kann man sehr schön sehen, das die höchste Spannungsdiffernz zwischen den Zellen nur 28mV beträgt. Ich weiß im Diagramm sieht es erstmal nach einem Gewaltigen auseinanderdriften aus. Dies bleibt auch annähernd bis zum Entladeschlußpunkt, deshalb wird man wohl kein Helligkeitsunterschied an den LEDs feststellen können. Beitrag "Re: Akkuschrauber auf LiFePO4 umrüsten" Harry schrieb: > 3 18Bit-ADs ? Die sind dann so hoch auflösend, daß du gegen Masse messen > kannst. > Ich verstehs nicht. Mach doch mal eine Krizzelei in Form eines Schaltplanes. Der aufgeführte ADW hat doch nur eine maximale Vdd von 7,0V. Da müsste ich ja ab der zweiten Zelle mit Spannungsregler für den ADW und Spannungsteiler für den ADW-Eingang arbeiten. Da erscheint mir die Variante mit dem Low-Voltage µC einfacher. Bernd_Stein
Mit dem Kritzeln hab ich momentan Probleme: Tablet, aber ADC1 misst +Akku1 gegen GND ADC2 misst +Akku2 (inkl. Akku1) gegen GND ADC3 misst alle 3 Akkus .... selbstverständlich mit den entsprechend ausgelegten Spannungsteilern U1=ADC1 U2=ADC2-ADC1 U3=ADC3-U1-U2
Evtl habe ich das Vorhaben des TO nicht ganz verstanden, aber wenn doch, dann wäre meine Lösung: Ladegerät mit Balancer aus dem Modellbauladen. Beim Akku alle Zellenanschlüsse nach aussen führen. Fertig.
Erstmal Danke an alle die hier geschrieben haben. Es ist mir aufgefallen, das wirklich auf das Thema eingegangen wird und nicht wie so oft die Sache aus dem Ruder läuft. @Harry(GAST) Ich hatte es nicht verstanden, da ich dachte das Hauptaugenmerk wäre die 18-Bit Auflösung des ADWs. Aber im Grunde wird doch durch die Spannungsteiler eine Ungenauigkeit eingefügt und die 18-Bit sind meines erachtens dann nicht mehr relevant, da ja sicherlich die Spannung so für den ADW-Eingang heruntergeteilt wird, als ob eine Zelle ( Nominal 3,3V ) erfasst werden soll. Für diesen Fall reichen auch der 10-Bit ADC in einem ATtiny, da ja die absolute Entladegrenze bei den von mir verwendeten A123 Zellen 2,0V beträgt und ich bereits eine Abschaltung bei ca. 2,5V wünsche. Evtl. noch eher um die Zyklenzahl theoretisch zu erhöhen. @Stefan M.(derwisch) Kannst Du auch nicht vollständig, da es mir in erster Linie darum geht nicht immer alles sofort weg zu schmeißen, sondern zu gucken wie ich es weitmöglichst lange verwenden kann. Das ist natürlich hier nicht zum Ausdruck gekommen und es besteht meistens noch kein Bewustsein für die Auswirkungen solchen handelns. http://www.arte.tv/de/kaufen-fuer-die-muellhalde/3714422,CmC=3714270.html Bernd_Stein
Bernd Stein schrieb: > es besteht meistens noch kein Bewustsein für die > Auswirkungen solchen handelns. Aber ja doch, im Privatfernsehen sind Messies ein sehr beliebtes Thema:-) Georg
Hallo zusammen, irgendwo habe ich mal gelesen, dass die Einzelüberwachung von NiMh-Akkus unsinnig wäre, da diese dermaßen wenig auseinanderdriften würden. Hier mal eine schöne einfache Schaltung die 2 NiMh-Akkus überwacht und bei Unterspannung den Verbraucher abschaltet. Vielen Dank an Josef S. (josef2). Beitrag "Re: Schaltung zur Erkennung von Unterspannung an Eneloop Akkus gesucht" Als Sinnvolle PMOS-Transen bei 4 NiMh-Akkus in Reihe halte ich : IRF 4905 IRF 5305 IRF 5210 IRF 9310 IRF 9321 AO 4447A Suche Allerdings nach einer Auto-Power-OFF-Schaltung, die sich durch einen Tastendruck einschalten läßt und nach ca. 10 Minuten wieder ausschaltet. Bernd_Stein
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Bernd S. schrieb: > Suche Allerdings nach einer Auto-Power-OFF-Schaltung, die sich durch > einen Tastendruck einschalten läßt und nach ca. 10 Minuten wieder > ausschaltet. > Dies ist eine Versuchsschaltung und ist wahrscheinlich weit entfernt von den 10 Minuten. Kanal 1 ( CH1 Gelb ) zeigt praktisch die Eingangsspannung für eine spätere nachgeschaltete Schaltung. Kanal 2 ( CH2 Blau ) zeigt die Gate-Source-Spannung am NMOS ( BS 170 ). Wie kriege ich das Plateau beim Abschaltvorgang kürzer bzw. ein schnelleren Abschaltvorgang, was zur Zeit ingesamt ca. 880ms dauert? Ursprung der Überlegungen stammen von hier : https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/battoff.htm Bernd_Stein
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Bernd S. schrieb: > Wie kriege ich das Plateau beim Abschaltvorgang kürzer bzw. ein > schnelleren Abschaltvorgang, was zur Zeit ingesamt ca. 880ms dauert? > Bin jetzt bei ca. 30ms, besser kriege ich es nicht hin. Wenn der Tastkopf von CH2 nicht mehr am FOKO hängt, dauert es ganz schön lange bis die Abschaltung kommt. Leider habe ich keine Schaltung, die die Zeit nehmen kann, wie lange es bis zur Abschaltung dauert, aber es sind schon einige Minuten vergangen. Bernd_Stein
Da es ja nun eher um eine Abschaltung nach Zeit handelt, ist dies hier besser aufgehoben : Beitrag "Abschaltverzögerung : Mit IRF 4905 im TO-220 Gehäuse" Bernd_Stein
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