Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 4 Kanal AD Wandler als BMS


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von Max (Gast)


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Hallo zusammen,

ich möchte eine kleine Schaltung mit 3 Lithium Akkus in Serie betrieben.

Damit die Akkus mir nicht sterben möchte ich deren Spannung überwachen.
Dafür habe ich eine simple Idee, bin mir aber nicht sicher ob das so 
geht.

Der MCP3428 ist ein 4 Kanal ADC Wandler mit Differenzmesseingängen.
Nun die Idee: Jeweils eine Zelle an Kanal 1 bis 3 und eventuell noch 
einen Shunt an den vierten Kanal.

Datenblatt:
https://www.reichelt.de/a-d-wandler-16-bit-4-kanal-tssop-14-mcp-3428-e-st-p109744.html?r=1

Mein Verständnisproblem: Wenn ich die Zellen anschließe, dann schalte 
ich ja quasi auch die AD Wandler Eingänge "in Reihe". Geht das so ohne 
weiteres?

Ich verstehe das DB so, dass kein Eingang größer VDD sein darf. --> VDD 
ist 5V --> Zelle maximal 4,1V --> passt.
Aber auf Masse bezogen gesehen liegen dann eben doch 11,1V am obersten 
Kanal an.

Jetzt habe ich Bedenken das ich den Schaltkreis gleich grille, deswegen 
wäre ich über eine weitere Meinung dankbar.

Schönen Abend!

von Olaf (Gast)


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> Jetzt habe ich Bedenken das ich den Schaltkreis gleich grille, deswegen

Deine Angst ist berechtigt. Saemtliche anliegenden Spannungen muessen 
innerhalb der Versorgung deines AD-Wandlers liegen.

Olaf

von GEKU (Gast)


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Kapitel 4.1 i insbesondere 4.1.2 in Datenblatt sind zu beachten.

Der Aussteuerungsbereich geht von Vss bis Vdd und damit liegt die 
Eingangsspannung im sicheren Bereich. Da die Eingangsspannungsdifferenz 
(eine Zelle)  kleiner als die Referenzspannung ist, wird auch kein 
Spannungsteiler am Eingang benötigt. Der ADC muss an der Gesamtspannung 
hängen.

von GEKU (Gast)


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GEKU schrieb:
> Der ADC muss an der Gesamtspannung hängen.

Ich für fürcht nur, dass der ADC nicht mit 11,1 Volt versorgt werden 
darf. Dann muss mit Spannungsteiler in den beiden Differenzeingängen 
dafür gesorgt werden, dass die Eingangsspannungen innerhalb der 
Versorgungsspannung liegen. Die Spannungsteilung muss dann bei der 
Auswertung der gemessenen Söannung berücksichtigt werden.

von GEKU (Gast)


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GEKU schrieb:
> Der ADC muss an der Gesamtspannung hängen.

Ich für fürcht nur, dass der ADC nicht mit 11,1 Volt versorgt werden 
darf. Dann muss mit Spannungsteiler in den beiden Differenzeingängen 
dafür gesorgt werden, dass die Eingangsspannungen innerhalb der 
Versorgungsspannung liegen. Die Spannungsteilung muss dann bei der 
Auswertung der gemessenen Söannung berücksichtigt werden.

Max schrieb:
> Jetzt habe ich Bedenken das ich den Schaltkreis gleich grille,

Es geht nicht nur ums Grillen, sonderen es darf der OP auch nicht 
übersteuert werden. Daher sind Spannungsteiler an den Eingängen 
erforderlich.

von Guest (Gast)


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Du solltest dir vor allem mal Gedanken darüber machen wie viel Strom das 
ganze zieht, da kann man sich nämlich schnell auch den Akku innerhalb 
von ein paar Tagen leer saugen. Und ja selbst wenn du es abschaltbar 
machst Leckströme durch Spannungsteiler etc. sind auch nicht zu 
vernachlässigen.

Es gibt aber auch extra Chips für sowas. Linear bzw. jetzt Analog 
Devices hat einige davon.

von Framulestigo (Gast)


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Guest schrieb:
> Du solltest dir vor allem mal Gedanken darüber machen wie viel Strom das
> ganze zieht, da kann man sich nämlich schnell auch den Akku innerhalb
> von ein paar Tagen leer saugen.
Man kann die Spannungsteiler hochohmig machen, ggf. zur Anpassung einen 
OP als Impedanzwandler zwischen Teiler und Wandler schalten.
Allerdings sollte man einplanen: Da alle Teiler gegen GND laufen, geht 
der Strom des höheren Teilers immer auch über die darunter liegenden 
Zellen. Man belastet so die Zellen immer ein klein wenig asymmetrisch. 
Das fällt beim Laden auf, wenn die oberste Zelle immer zuerst fertig 
ist.

von temp (Gast)


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Alles was am Eingang noch einen Spannungsteiler braucht ist Mist.
Sie dir mal den bq76920 an. Der ist für genau so etwas gemacht und mit 
2,52€ bei Einzelstücken auch recht preiswert.

von Antoni Stolenkov (Gast)


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Max schrieb:
> Mein Verständnisproblem: Wenn ich die Zellen anschließe, dann schalte
> ich ja quasi auch die AD Wandler Eingänge "in Reihe". Geht das so ohne
> weiteres?

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