Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Batteriemonitor +-30A 0-42v


von Markus W. (markus_w100)


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Hallo möchte einen Batteriemonitor bauen.
Es können Ströme bis max 30A in beide Richtungen also beim Laden bzw. 
entladen auftreten, der Akku ist ein LiIo mit 36V Ladeschlusspannung 42V
Ich dachte an einen Messshunt 50A 50/mv und einen ADS1115, Spannung über 
Spannungsteiler, oder gibt es sowas ähnliches wie den INA226 nur für 
höhere Spannungen?

Auflösung sollte so +-0.1V +-0.1A sein.

Danke
Gruß
Markus

von Stefan F. (Gast)


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Das passt schon so.

Shunt und Spannungsteiler wirst du wohl immer brauchen.

von Markus W. (markus_w100)


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okay danke

von Markus W. (markus_w100)


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nochmal ne frage, funktioniert die Schaltung so oder bekomme ich da 
Potentialprobleme bzw. raucht mir das ding so ab?

Danke
Markus

von Nils S. (wall-e)


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Moin.
Du solltest den Strom Low-Side messen.
Also den Shunt zwischen Last und Bat-
Dann hat der Shunt und der AD-Wandler das richtige Bezugspotential.

von Stefan F. (Gast)


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Kleine Erbsenzählerei: Mit 0-42V wird das nicht funktionieren. Wie viel 
braucht dein Step-Down Wandler, um die Schaltung versorgen zu können?

von Markus W. (markus_w100)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Kleine Erbsenzählerei: Mit 0-42V wird das nicht funktionieren. Wie viel
> braucht dein Step-Down Wandler, um die Schaltung versorgen zu können?

ja hast recht :-), es handelt sich um eine Batterie also werde ich immer 
so um die 28-42Volt haben....

von Markus W. (markus_w100)


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Nils S. schrieb:
> Moin.
> Du solltest den Strom Low-Side messen.
> Also den Shunt zwischen Last und Bat-
> Dann hat der Shunt und der AD-Wandler das richtige Bezugspotential.

Super Danke, werde die Schaltung dann so aufbauen.

von Nils S. (wall-e)


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Markus W. schrieb:

> Es können Ströme bis max 30A in beide Richtungen also beim Laden bzw.
> entladen auftreten, ..


Hi.
 Ströme in beide Richtungen kannst du so nicht aufnehmen. Die Spannung 
am Shunt wird dann ja negativ !

Es gibt reichlich Stromwandler (z.B. von Allegro) die bidirektional 
messen können und bei Null Ampere dann z.B. 2,5V ausgeben.

Oder einen Differenzverstärker der dir z.B. 2,5V auf dein 
Shunt-Messsignal drauf addiert.

von Nils S. (wall-e)


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von Harald W. (wilhelms)


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von Roland E. (roland0815)


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Spannungsmessung über Spannungsteiler nach Belieben.
Für Ftrom gibts schicke Hallsensoren, welche galvanisch getrennt mit 
extrem kleinen Längswiderstand. ACS-Serie von Allegro.

https://www.allegromicro.com/en/products/sense/current-sensor-ics

von Ga S. (gabriels)


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Die ACS Sensoren haben ein fürchterliches Rauschen. Mit 712/30 wird er 
für 0.1A keine brauchbaren Ergebnisse bekommen. Davon ab 2.5V out bei 0 
A auf ESP32 erlaubt plus 30 A nicht ohne weiteres.
Die Lösung wäre für mich ein Shunt low side, 50A/75mV, INA219, 5V mit 
Spannungsteiler auf 2.5V Bus, ergibt 37.5mV/50A,ESP32 / STM32F103xx, 
FRAM, optional LIN. VCC 42->12/5/3.3V, was nun wirklich keine Kunst ist. 
INA219 setup 40mV. Spannung mit 39k/3.3k. Für 10S LiPo weitere 9 ADC 
Pins für die Überwachung der einzelnen Zellen.

von Dieter W. (dds5)


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Ob jetzt Shunt oder Hall Sensor - in den seit dem letzten Beitrag 
vergangenen 5 Jahren sollte sich eine Lösung gefunden haben.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Trotz des Alters des Threads, ich hatte ein vergleichbares Problem beim 
Bau meines 1kW Solarladers und das habe ich mit dem ACS712 (30A Version) 
und dem ADS1115 erschlagen. Funktioniert prächtig und etwas Rauschen 
hatte ich erwartet wenn direkt daneben bzw. am Strompfad ein 
StepUp-Wandler mit bis zu 30A Dauerstrom und 1kW Maximalleistung 
arbeitet. Ich brauche da keine besonders hohe Abtastrate (der ADS1115 
ist über den I2C sowieso erschreckend langsam) und daher haben alle 
Filterkondensatoren sehr hohe Werte. Die angestrebte 
Genauigkeit/Auflösung von 10mA erreicht die Schaltung locker bzw. am 
Ausgang wird durch die Siebkondensatoren des Wandlers etwas "reales 
Rauschen" mitgemessen, wenn der angeschlossene Wechselrichter mit hoher 
Leistung läuft (dann entstehen da wohl reale Ripple-Ströme, da die Elkos 
des Wandlers die Akkus puffern).

Der Aufbau hat kurzzeitig auch etwas mehr als 30A Eingangsstrom bekommen 
(ca. 32,5A gemessen), aber das dürfte dann wirklich die Kotzgrenze sein 
bei welcher der Stromwandler gegen seine betriebsspannungsbedingten 
Grenzen läuft. Rechnerisch wäre bei meinem Aufbau bei 32,767A Schluss, 
also gut möglich, daß diese Peaks die Grenzen des Messbereichs bereits 
überschritten haben. Zur Verbesserung des Rauschverhaltens wird der 
ACS712 bei meinem Aufbau mit 5V versorgt (ergibt 2,5V Ausgangsspannung 
bei 0A) und der ADS1115 (versorgt mit 3,3V) misst das nicht 
bidirektional. Dadurch wird das oberste Bit des ADS1115 nicht benutzt, 
aber man bekommt eine höhere Messspannung und die sollte in Verbindung 
mit einer guten Masseführung (die bei diesen Stromwandlern leider Teil 
des Signalweges ist) zumindest minimal resistenter gegen die Störungen 
durch den StepUp-Wandler sein.

Bidirektional messen sollte mit der Kombination problemlos möglich sein 
wenn man den ACS712 ebenfalls mit 3,3V versorgt, aber dieser Fall tritt 
bei meinem Solarlader nicht auf .

So... vielleicht hilft das wem,
der das vielleicht irgendwann noch liest.

: Bearbeitet durch User
von Mi N. (msx)


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Wir hatten das Thema die Tage noch:
https://de.aliexpress.com/item/1005008384491355.html

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