Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Display für Akku Überwachung


von Gerald K. (stilo85)


Lesenswert?

Hallo Leute!

Ich habe mich gerade hier angemeldet weil ich eine Frage an die Profis 
habe aber kurz zu mir!

Bin der Gerald,30 Jahre alt und aus Linz.
Mein erlernte Beruf ist KFZ - Techniker.

Bin gerade dabei mir ein High Power Ebike zu bauen und als Akku werde 
ich einen LithiumPolymer (Lipo) mit 18s nehmen.

Da Lipo Zellen eigentlich sehr zum aufpassen sind so möchte ich ein 
Display haben wenn es möglich ist.

Der Akku besteht aus 3x6 Zellen.

Das Display sollte von jeder der 18 Zellen die Spannung anzeigen und 
auch die Gesamtspannung.


Glaubt ihr ist sowas machbar??

Bin sehr dankbar über Antworten

Lg Gerald

von Daniel R. (daro6)


Lesenswert?

Wenn du an alle Zellen dran kommst sollte das kein Problem darstellen.

von c-hater (Gast)


Lesenswert?

Gerald K. schrieb:

> Bin gerade dabei mir ein High Power Ebike zu bauen und als Akku werde
> ich einen LithiumPolymer (Lipo) mit 18s nehmen.

Komische Werteangabe für einen Akku. 18 Sekunden?

> Da Lipo Zellen eigentlich sehr zum aufpassen sind so möchte ich ein
> Display haben wenn es möglich ist.
>
> Der Akku besteht aus 3x6 Zellen.

Aha. 18s = 18 Zellen? Da wäre dann interessant, wie du zu der Äquivalenz 
der Maßeinheiten [Sekunde] und [Anzahl der Zellen] gekommen bist...

> Das Display sollte von jeder der 18 Zellen die Spannung anzeigen und
> auch die Gesamtspannung.

In welcher Maßeinheit? Gt/m² oder lieber lm/kBit.

Fazit: typisches Trollposting.

von Gerald K. (stilo85)


Lesenswert?

Naja von dem verstehe ich jetzt nur Bahnhof :-/

Der Akku hat 18s (18zellen)
1 Zelle hat 3,7 Volt Nennspannung
18s in dem Fall 3,7x18=66,6Volt

Wichtig ist dass das Display von jeder Einzelnen Zelle die Spannung 
anzeigen könnte.

Denke aber das es sehr aufwändig wird oder?
Also halt sehr sehr viele Kabel

von c-hater (Gast)


Lesenswert?

Gerald K. schrieb:

> Naja von dem verstehe ich jetzt nur Bahnhof :-/

Ja, man sollte Lesen können...

> Der Akku hat 18s (18zellen)

Genau das war die Frage: Welche internationale Norm definiert für die 
Angabe der Zellenzahl eines Akkus die international anerkannte 
Maßeinheit s (=Sekunde)?

von Gerald K. (stilo85)


Lesenswert?

Warum man zu den Zellen "s" sagt weiß ich nicht!

1 Zelle=1s=3,7 Volt Nennspannung
2 Zellen=2s=7,4 Volt Nennspannung
3 Zellen=3s=11,1 Volt Nennspannung


Usw usw.

von c-hater (Gast)


Lesenswert?

Gerald K. schrieb:

> Warum man zu den Zellen "s" sagt weiß ich nicht!

Dann solltest du dir die Frage stellen, wer "man" ist. Ich jedenfalls 
habe noch nie diese Maßeinheit für die Zahl der Zellen eines 
Akkumulators in irgendeinem ernstzunehmenden Umfeld gesehen. Also: wo 
hast du das gelesen?

von Nil (Gast)


Lesenswert?

c-hater schrieb:
> Genau das war die Frage: Welche internationale Norm definiert für die
> Angabe der Zellenzahl eines Akkus die international anerkannte
> Maßeinheit s (=Sekunde)?

Einfach mal informieren, bevor man einen auf Besserwisser macht: ein 
LiPo-Akku mit N s ist ein Akku mit N Zellen.

> Also: wo hast du das gelesen?

In nahezu jedem Onlineshop, der LiPos verkauft.



Zur Frage: das kann eigentlich jeder Mikrocontroller, entweder du 
arbeitest dich in das Thema ein oder du bezahlt jemand dafür, dass er 
dir sowas baut.

von c-hater (Gast)


Lesenswert?

Nils F. schrieb:

> Einfach mal informieren, bevor man einen auf Besserwisser macht: ein
> LiPo-Akku mit N s ist ein Akku mit N Zellen.

Sagt wer? Welches Normungsgremium hat diese Maßeinheit verbindlich 
festgelegt?

von Gerald K. (stilo85)


Lesenswert?

Ich glaube es ist egal wer "S" ist, wer es erfunden hat und woher es 
kommt!

Das hat alles nichts mit meinem Anliegen zu tun!!!

Verstehe dein blöde Fragerei einfach nicht!

Schau mal selbst im Modellbau, da werden Lipos zu genüge verbaut!

Vielleicht machst du dich mal selber schlau wer Herr "s" ist weil es mit 
meinem Thema null zu tun hat!

von Nil (Gast)


Lesenswert?

Lass c-hater reden, Dinge die er nicht kennt, scheinen ihm wohl gegen 
den Strich zu gehen.

Also wie gesagt: das kann fast jeder Controller (u.U. mit externem ADC). 
Möchtest du das Programmieren selbst lernen, dir Tools und IDE zulegen 
und alles selber machen oder lieber machen lassen?
Es gibt auch kleine Spannungsmessgeräte für ins Auto, eventuell könntest 
du einfach mehrere davon nehmen (gibt es meist mit 7-Segment-Anzeigen, 
sind aber bestimmt auch mit LCD erhältlich.

von ... (Gast)


Lesenswert?

2Stk. Lipowatch von SM-Modellbau + Display würden mir da einfallen.

Die Nomenklatur mit s und p kommt aus dem Modellbaubereich und den 
Anfängen der LiXX Akkutechnik. Die Abkürzungen stehen für s =  seriell, 
p = parallel und beschreiben den Aufbau eines Akkublocks aus mehreren 
Zellen.
z.B. Lipo 3s2p 4000mAh wäre ein Akku, bestehend aus 6 Zellen mit je 
2000mAh und 3.7V Nennspannung, konfektioniert als 11.1V Akku mit 4Ah.

von c-hater (Gast)


Lesenswert?

Gerald K. schrieb:

> Ich glaube es ist egal wer "S" ist, wer es erfunden hat und woher es
> kommt!

Wer redet von "S"? Es ging um "s".

Und inzwischen ist dank der Mitarbeit des genauso grenzwertig unfähigen 
Nils Friess (möglicherweise ein verbotener Alias-Account?) ja auch klar, 
wo der ganze Schwachsinn herkommt.

Aus irgendeinem verschissenen Akku-Shop. Und der ist noch nicht mal 
wirklich Schuld, denn der verwendet niemals eine Einheit "s". Sondern 
nur das Symbol s als Platzhalter für die Angabe "N". Diese stellt die 
Zahl der verbauten Zellen dar. Und das völlig korrekt, denn "N" ist 
wirklich dafür vorgesehen, die Anzahl von irgendwas anzugeben, im 
konkreten Fall halt die Zahl der Zellen. Und diese Größe ist natürlich 
immer einheitenlos.

Die korrekte und umißverständliche Angabe wäre also statt

> LithiumPolymer (Lipo) mit 18s

gewesen:

LithiumPolymer (Lipo) mit N=18 (N: Anzahl der Zellen)

oder kürzer unter vollständiger Umgehung des ganzen formalen Scheiß:

LithiumPolymer (Lipo) mit 18 Zellen

> Das hat alles nichts mit meinem Anliegen zu tun!!!

Das ist allein deine Schuld! Wer schon zu doof ist, eine verständliche 
und kompetente Frage zu stellen, kann auch nicht mit wirklich 
hilfreichen Antworten rechnen...

Ich stelle nebenbei fest: Auch dein Beispringer Nils hat keinerlei 
zielführenden Anworten geliefert (deswegen der Verdacht auf 
Alias-Account)...

> Verstehe dein blöde Fragerei einfach nicht!

Genau das ist das Schlimme: Du verstehst garnix.

Um nun aber nach Klärung der Frage doch noch zu einer Antwort zu kommen:

Na klar ist das möglich. Man braucht einfach nur N-1 Leitungen für die 
Messungen.

von Gerald K. (stilo85)


Lesenswert?

C-Heater du kennst dich Punkto Akkus sowas von Null aus!!!

Schau mal zb.bei Stefans Liposhop, da werden ALLE AKKUS mit 1s,2s usw je 
nach Zellen Anzahl angegeben.

Wenn du selbst keine Ahnung von Akkus aus dem Modellbau Bereich hast 
dann halte dich bitte aus meinem Thread raus!


3S1P bedeutet, dass der Akku aus 3 Zellen, die seriell (Pluspol an 
Minuspol) verlötet sind, hergestellt wurde (dafür steht das S). Das P 
steht für parallel und kommt aus früheren Zeiten, wo die Akkus 
zusätzlich zur seriellen Verlötung auch noch parallel (Pluspol an 
Pluspol, Minuspol an Minuspol) verlötet wurden, um die Kapazität und die 
Belastbarkeit (den Entlade- und Ladestrom) zu erhöhen. Heute verwendet 
man fast ausschließlich nur seriell verlötete Akkupacks....

von Frank K. (fchk)


Lesenswert?

Gerald K. schrieb:

> Der Akku besteht aus 3x6 Zellen.
>
> Das Display sollte von jeder der 18 Zellen die Spannung anzeigen und
> auch die Gesamtspannung.

Schau Dir mal das hier an:

http://www.linear.com/product/LTC6803-1
https://www.intersil.com/en/products/power-management/battery-management/cell-balancing-and-safety/ISL94203.html
http://www.ti.com/lit/ds/slusa08a/slusa08a.pdf

Diese Chips sind genau für diesen Zweck gemacht worden.

fchk

von c-hater (Gast)


Lesenswert?

Gerald K. schrieb:

> Schau mal zb.bei Stefans Liposhop

Hmm, es ist mir möglicherweise entgangen, daß Stefans Liposhop den 
Status eines international anerkannten Normierungsgremiums hat. 
'tschuldigung...

von Gerald K. (stilo85)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Frank K. schrieb:
> Gerald K. schrieb:
>
> Der Akku besteht aus 3x6 Zellen.
> Das Display sollte von jeder der 18 Zellen die Spannung anzeigen und
> auch die Gesamtspannung.
>
> Schau Dir mal das hier an:
>
> http://www.linear.com/product/LTC6803-1
> https://www.intersil.com/en/products/power-managem...
> http://www.ti.com/lit/ds/slusa08a/slusa08a.pdf
>
> Diese Chips sind genau für diesen Zweck gemacht worden.
>
> fchk



Naja okay danke für die erstmals Hilfreichen Antworten:-)

Eigentlich möchte ich nur 1 Display haben wo halt zb.drauf steht:


Pack 1       Pack 2       Pack 3

Zelle           Zelle           Zelle...
1:3,65v       1:3,65v
2:3,65v       2:3,65v
3:3,65v       3.....
4....


Unten im Display eventuell noch die Gesamtspannung aller Zellen und ein 
Diagramm mit Akkustand

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

Gerald K. schrieb:
> Der Akku besteht aus 3x6 Zellen.
>
> Das Display sollte von jeder der 18 Zellen die Spannung anzeigen und
> auch die Gesamtspannung.

Das kann es nicht.

3x6 Zellen verdrahtet man so:

 +---+---+--- +
 |   |   |
 Z   Z   Z
 |   |   |
 +---+---+
 |   |   |
 Z   Z   Z
 |   |   |
 +---+---+
 |   |   |
 Z   Z   Z
 |   |   |
 +---+---+
 |   |   |
 Z   Z   Z
 |   |   |
 +---+---+
 |   |   |
 Z   Z   Z
 |   |   |
 +---+---+
 |   |   |
 Z   Z   Z
 |   |   |
 +---+---+--- -

Auf Grund der Parallelschaltung von je 3 Zellen haben alle
dieser parallel geschalteten prinzipiell dieselbe Spannung.

Es gibt also nur 6 Spannungen für deinen Akku.

Gerald K. schrieb:
> Warum man zu den Zellen "s" sagt weiß ich nicht

S für Serial = Reihenschaltung
18S ist also 18 in Reihe.
Dein Akku keisst 6S3P

Problem bei jeeer Akkuanzeige: Soll sie auch anzeigen, wenn das Gefährt 
aus ist? Dann braucht die Anzeige ständig Strom, aus dem Akku. Da bietet 
sich nur ein passives LCD an.

von B.W. (Gast)


Lesenswert?

MaWin schrieb:
> Das kann es nicht.
>
> 3x6 Zellen verdrahtet man so:

Da hat doch oben einer die Bedeutung von "s" und "p" bei der 
akkukonfektionierung erklärt, aber unser MaWin hat mal wieder nicht 
zugehört..

18s = 18 Zellen in Reihenschaltung. Und ja, man kann die 
Einzelspannungen der Zellen messen und anzeigen.

von Gerald K. (stilo85)


Lesenswert?

Das mit dem 6s3p stimmt nicht!

1 Akkupack hat:6s1p->22,2volt und 16ah

Haben möchte ich:

66,6Volt und 16ah also 18s1p

Da muss ich 3 Lipopacks in Serie zusammen hängen.

Das Gute an der sache wäre das jede einzelne Zelle schon ein Kabel in 
einer Steckerleiste hat (Balanceranschluss)

von B.W. (Gast)


Lesenswert?

Bei einer Ladeschlussspannung von über 75 V auf jeden Fall an 
Berührungsschutz denken!

von Marcel P. (Gast)


Lesenswert?

Bei mir in der Firma haben wir für ein spezielles LiFePo4-Akkupack mit 
mehreren hundert Zellen und ca 600V Spannung für den 
Landmaschinenbereich auch ein BMS bauen müssen.
Dabei wurden immer 10 Zellen an eine Überwachungsschaltung gehangen, und 
diese dann über ein Bussystem zu einem Hauptcontroller verbunden.

Vielleicht kannst du hier für deine Anwendung auch für jede Zelle eine 
Schaltung mit einem Attiny (oder ähnlich kleinem) bauen, welche dann 
über einen einfachen Bus zu deinem Hauptcontroller mit Display seine 
Daten meldet.

Die Tinys würde ich dann aus den jeweiligen Zellen versorgen und über 
eine Wake-Leitung aktivieren. Wenn die Wake-Leitung LOW ist, gehen die 
Tinys in den Sleep und fressen so fast keinen Strom mehr. Dazu kommen 
noch die Busleitungen. Wenn man hier Beispielsweise I2C nimmt, hat man 
insgesamt 3 Leitungen, welche einfach einmal an alle Zellen gehen.

Jedoch mit den unterschiedlichen Potentialen aufpassen !

Grüße, Souko

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


Lesenswert?

Marcel P. schrieb:
> Jedoch mit den unterschiedlichen Potentialen aufpassen !

Das ist hier das Problem. Man könnte jede Zelle mit einem Tiny 
ausrüsten, der dann auch von dieser Zelle gespeist wird und per 
Optokoppler ein Datum auf einen gemeinsamen Bus ausgibt. Dabei ist das 
Problem die Kollisionserkennung. Dazu muss also entweder der Busmaster 
über einen anderen (Opto-) Bus eine Aufforderung senden, oder der Tiny 
selbst erkennt, wann der Bus frei ist.
Im Allgemeinen prüft man bei E-Bikes nicht jede Zelle einzeln, sondern 
balanciert sie beim Laden einfach aus und misst nur die Gesamtspannung, 
weil in den kleinen Bikes einfach nicht genug Platz ist.

von Marcel P. (Gast)


Lesenswert?

Matthias S. schrieb:
Dabei ist das
> Problem die Kollisionserkennung. Dazu muss also entweder der Busmaster
> über einen anderen (Opto-) Bus eine Aufforderung senden, oder der Tiny
> selbst erkennt, wann der Bus frei ist.

Deswegen I2C. Da quatschen die Slaves nur nach Aufforderung durch den 
Master.
Und als Isolator einfach einen ISO1540 von TI nehmen. Dann muss man 
jedoch 4 Kabel vom Master an jeden Slave durchschleifen (VCC, GND, SDA, 
SCL), was jedoch immer noch weniger Aufwand ist, als jede Zelle einzeln 
an ein gemeinsames Device anzuschließen.

> Im Allgemeinen prüft man bei E-Bikes nicht jede Zelle einzeln, sondern
> balanciert sie beim Laden einfach aus und misst nur die Gesamtspannung,
> weil in den kleinen Bikes einfach nicht genug Platz ist.

Das ist wohl richtig und praktisch ausreichend bei solchen kleinen 
Akkupacks. Aber der TE wollte doch explizit jede einzelne Zelle:

Gerald K. schrieb:
> Das Display sollte von jeder der 18 Zellen die Spannung anzeigen und
> auch die Gesamtspannung.

Ob das nun Sinnvoll ist, darüber lässt sich streiten, genau so wie über 
ein 4x20 LCD für die Lüftersteuerung vom PC-Gehäuse -> braucht man das ? 
Nein... Wieso isses drin ?  Weil man es kann / will !

Grüße, Souko

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.