Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Laderegler Lipo


von Johannes A. (ensheimer)


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Hallo,

ich habe folgendes Problem. Ich würde gerne einen 3 Zellen Lipo 
kontrolliert aufladen und die Zellen ausbalanzieren. Soweit recht 
klassisch...

Allerdings sieht der Aufbau folgendermaßen aus. Der Lipo versorgt einen 
Modellbauregler, der wiederum einen BLDC-Motor regelt. Gesteuert wird 
das ganze mit Hilfe eines Atmega8, der, unter anderem, dem 
Modellbauregler die "Gashebelposition" vorgibt.
Ist der Motor nun allerdings nicht aktiv, soll dieser als Generator 
fungieren und den Akku wieder aufladen.
Ich bräuchte also einen Laderegler bzw. eine Schaltung, der/die die 
rekuperierte Energie zum Laden des Akkus nutzt und dabei die 3 zellen 
ausbalanziert.

Dabei geht es weniger darum den Akku wirklich zu 100% zu laden, sondern 
in erster Linie darum den Akku bzw. die einzelnen Zellen in einem 
sicheren Fenster zu betreiben.

Wie könnte ich sowas denn am geschicktesten umsetzten?

Liebe Grüße
Johannes

von Johannes A. (ensheimer)


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Hallo,

da sich bis jetzt noch niemand gemeldet hat, präzisiere ich meine Frage 
noch einmal.
Das oben beschriebene Problem würde ich gerne auf folgende Art lösen:
Um den Ladestrom zu begrenzen, messe ich diesen und sobald der den 
erlaubten Wert überschreitet, wird der Motor angesteuert, um die 
rekuperierte Leistung zu minimieren. Das Gleiche soll beim Übersteigen 
der zulässigen Spannung pro Akkuzelle passieren. Sprich der Motor wird 
angesteuert, sodass der Generatorstrom null wird.
Die Regelung würde ich über einen Software PID-Regler gestallten.

Im moment hänge ich an der Stelle, wie ich den Strom am besten erfasse.
Mein erster Ansatz war, den Spannungsabfall an einem Shut (0,01Ohm) mit 
Hilfe eines externen AD-Wandlers (ADS1015) auszulesen. Dieser hatte den 
Vorteil, dass ich die gemessen Spannung direkt verstärken konnte und 
über die I2C Schnittstelle ausgeben konnte. Alerdings hat der AD-Wandler 
die vollen 12,6V Potential abbekommen, woran ich nicht gedacht habe, und 
hat sich in die ewigen Jagdgründe verabschiedet.

Wie könnte ich denn den Strom am einfachsten erfassen?
Als Möglichkeiten habe ich bis jetzt folgende in Betracht gezogen:

-Spannungsabfall am Shunt potentialfrei messen (allerdings wie mache ich 
das am einfachsten? Differenzverstärker, wenn ja welcher?)

-Stromwandler (auch hier die Frage welche sich am besten eignet)

-andere Möglichkeiten?

Die zu erwartenden Ströme liegen im Bereich von -5A (Rekuperation) bis 
35A (Fahrbetrieb). Die Genauigkeit sollte 50mA betragen.

Vielleicht hat ja jemand schonmal etwas ähnliches umgesett oder kann mir 
weiterhelfen.


Liebe Grüße
Johannes

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