Moin, Ich möchte mit einem Arduino verschiedene Akkuzellen eines Li Ion Packs messen. Dies über den analogen Eingang der 0-5v kann, was eigentlich für eine Li Ion Zelle ideal ist. Wenn diese jedoch in Serie sind, habe ich ein Problem, da ich ja nicht alle Zellen auf dieselbe Masse legen kann. Ich suche (bzw. wünsche mir in meinen kühnen Träumen) darum ein Bauteil, durch welches sich galvanisch getrennt eine Spannung messen lässt (also intern keine gemeinsame Masse hat) aber auf der Signal-Seite dieselbe Spannung ausgeben kann wie auf der Mess-Seite ansteht. Allenfalls wäre auch eine proportionale Ausgabe ausreichend, welche auf der Mess-Seite den Bereich 2.5 - 4.5v abdeckt und auf der Signal-Seite 0-5v ausgibt. Keine Ahnung ob das so einfach geht wie ich mir dies in meinen Wunsch-Vorstellungen ausdenke... Ziel ist überigens ein 14s system (heisst es herrschen Batteriespannungen im system von bis zu 60v, deshalb kann ich auch nicht einfach über voltage deviders arbeiten, da dann die Auflösung des analogen Eingangs vom Arduino nur mehr eine Schätzung als eine Messung machen würde...) Bin gespannt auf eure Tipps.
Spoe N. schrieb: > (heisst es herrschen Batteriespannungen im system > von bis zu 60v, deshalb kann ich auch nicht einfach > über voltage deviders arbeiten, Nun ja, "einfach" ist relativ... > da dann die Auflösung des analogen Eingangs vom > Arduino nur mehr eine Schätzung als eine Messung > machen würde...) Zu diesem Zweck wurden Differenzverstärker erfunden. Ich als Analog-Opa würde vermutlich alle Spannungen erstmal durch Drei teilen und dann mit differenz- spannungsgesteuerten Stromquellen die Batteriespannung in einen massebezogenen Messstrom umformen. Die OPV würde ich mit +25V/-5V versorgen (also asymmetrisch). Das Ganze gibt's auch fertig als IC.
Spoe N. schrieb: > Ich suche (bzw. wünsche mir in meinen kühnen Träumen) darum ein Bauteil, > durch welches sich galvanisch getrennt eine Spannung messen lässt (also > intern keine gemeinsame Masse hat) aber auf der Signal-Seite dieselbe > Spannung ausgeben kann wie auf der Mess-Seite ansteht. Aus einem Kondensator und Transistoren zur Potentialtrennung koenntest du dir so ein Bauteil basteln: Der Kondensator wird ueber zwei Transistoren mit der Zelle verbunden/geladen. Anschliessend getrennt und mit weiteren Transistoren auf den Mikrocontroller geschalten. Quasi als Schleusenschaltung, eine Art Sample&Hold. Bei 14s wird das aber ein Transistorgrab. K.A. wie das die Profis machen.
Spoe N. schrieb: > durch welches sich galvanisch getrennt eine Spannung messen lässt (also > intern keine gemeinsame Masse hat) aber auf der Signal-Seite dieselbe > Spannung ausgeben kann wie auf der Mess-Seite ansteht. Die Vollprofilösung nimmt dafür einen galvanisch getrennten ADC und überträgt die Daten seriell digital. Damit erreicht man die maximale Genauigkeit bei der Messung, egal wieviele Zellen in Reihe liegen. > deshalb kann ich auch nicht einfach über voltage deviders arbeiten, Die hießen früher (tm) Spannungsteiler. > dann die Auflösung des analogen Eingangs vom Arduino nur mehr eine > Schätzung als eine Messung machen würde...) Falsch. Die Auflösung wäre nicht so sehr das Problem, wohl aber die Genauigkeit, denn die wird bei der Nutzung von Spannungsteilern und dem klassischen Differenzverstärker durch die systematischen Fehler der Bauteile sowie der Schaltung (eher schlechte Gleichtaktunterdrückung) bestimmt. Beitrag "Re: zwei Spannungen bei etwa 50 Volt vergleichen"
Spoe N. schrieb: > darum ein Bauteil, > durch welches sich galvanisch getrennt eine Spannung messen lässt wozu? Spannungsteiler und 16:1 Amalogmultiplexer, da bekommst du alle Spannungen kannst also die Differenzspannung ermitteln. alternativ 14 Arduino mini die galvanisch getrennt DC/DC SIM1 jede Zelle messen und die Messwerte per Optokoppler seriell austakten.
Spoe N. schrieb: > Ich suche (bzw. wünsche mir in meinen kühnen Träumen) darum ein Bauteil, > durch welches sich galvanisch getrennt eine Spannung messen Gibt es, heisst Trennverstärker (isolation amplifier) wie AD202 in der für LiIon benötigten Genauigkeit besser als 0.5% oder ISO124. Aber die sind teuer und völlig unnötig, denn Masse von deinem Akku ist gar nicht galvanisch getrennt von Masse deiner Auswerteelektronik. Du kannst per Analogschalter einen Kondensator an + und - einer Zelle schalten, laden lassen, und dann die Analogschalter umschalten an deinen Arduino. Das gibt es fertig als ein Bauteil LTC1043 bis 44V (reicht nicht für deine 14S also selber bauen). Damit man dann mit dem miesen Arduino genau genug für LiIon messen kann, missg man zusätzlich noch die Spannung eines LM4120-2.5 und 'kalibriert' damit die 5V.
Du könntest jeder Zelle einen ATtiny13 spendieren, der die Messung macht und das Ergebnis über einen Optokoppler an den Master sendet. Der ATtiny13 wird von der Zelle versorgt und geht zwischen den Messungen in Power-Down. Der MC kann dann auch den Transistor für das Balancing zuschalten. Befehle bzw. Aufwachen vom Master erfolgen über einen weiteren Optokoppler.
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