400V DC messen /galvanisch getrennt

Michael schrieb:
> Die Gesamtbatteriespannung errechne ich aktuell durch die Aufsummierung
> der Einzelzellspannungen was auch OK ist, aber noch nicht so gut.
> Zusätzlich möchte ich auch noch eine Spannungsmessung vor den Schützen
> realisieren, sobald diese Schalten müssen die 400V auch auf der anderen
> Seite der Schütze ankommen, sonst ERROR-Status.

Was soll die Spannungsmessung vor den Schützen bringen? Ich würde mir 
den Aufwand sparen und feststellen wann die Schütze schalten (über die 
Ansteuerung oder Hilfskontakt), und die Spannung auf der 'anderen Seite 
der Schütze' messen. Wenn da nichts plausibles ankommt = ERROR-Status.

Ansonsten mit einem entsprechenden Differenztastkopf messen. Der trennt 
galvanisch. Daran kannst Du ein Voltmeter anschließen.

In der heutigen Zeit würde ich auf Standardware setzen. Also z.B. i2c 
Isolatoren wie ISO164x oder ADUM1250 und I2C ADCs. ADS1115 sind 
massenhaft im Umlauf und die Isolatoren gibt's von vielen Herstellern. 
Dazu einen Standard DC/DC Wandler. Spezielle isolierende ADCs sind 
meistens deutlich teurer und spezieller.

Rudi schrieb:
> Was soll die Spannungsmessung vor den Schützen bringen?

Vergleichen zwischen Link und Packspannung, evetuell anliegende Spannung 
vom Inverter erkennen etc.
Strom der Schütze wird gepüft, Hilfskontakte haben diese Schütze nicht.
Auf kurz oder lang werde ich wahrscheinlicht auf Halbleiter umsteigen, 
dann klappt das mit dem Überwachen des Stroms nicht mehr. Daher muss 
etwas anderes her.

Petra schrieb:
> Differenztastkopf messen.

Gibts sowas als fertiges IC? Hast du einen Link?
Das wäre ja das was ich bräuchte.

temp schrieb:
> In der heutigen Zeit würde ich auf Standardware setzen. Also z.B. i2c
> Isolatoren wie ISO164x oder ADUM1250 und I2C ADCs. ADS1115 sind
> massenhaft im Umlauf und die Isolatoren gibt's von vielen Herstellern.

Das ist schon soweit klar, mir geht es aber eher um das Messprinzip. 
Welches man für solche Fälle nehmen sollte. Siehe Ansatz 1 bzw Ansatz 2 
im Ausgangsposst.

Gruß Michael

TI SLLA411 googeln.

Ich persönlich würde einen ADC mit isolierten Eingängen verwenden.

Gibt auch fertige BMS IC die extra einen solchen ADC verbaut haben.


Finde die Lösung mit dem Hilfskontakt aber persönlich interessanter, 
dann kannst dir die Arbeit mit der Isolation bei 400V ersparen...

Anti Glasses Gang schrieb:
> TI SLLA411 googeln.

Interessant, danke für den Hinweis. Allerdings steht da auch nichts zum 
Messaufbau, also wie man die Spannung sinnvoll nutzbar runter bricht mit 
möglichst hoher Genauigkeit. Der Anlalogteil fehlt. Die Isolation ist 
dabei gar nicht mein Problem, wie schon im Eingangspost beschrieben. 
Dafür gibt es die fertigen Komponenten.

Anti Glasses Gang schrieb:
> Finde die Lösung mit dem Hilfskontakt aber persönlich interessanter,
> dann kannst dir die Arbeit mit der Isolation bei 400V ersparen...

Wie gesagt, die Relais haben keinen Hilfskontakt und sollen durch 
Halbleiter ersetzt werden, aber alles zu seiner Zeit. Mit einem 
Hilfskontakt kann ich auch keine anliegende Spannung auf der 
Abgangsseite detektieren wenn die Schütze offen sind --> keine Option.

Gruß Michael

Falls der Controller Eingänge für Delta-Sigma-Wandler hat kann man 
solche ADCs verwenden:
https://www.ti.com/product/AMC1204
Die isolieren die Datenleitungen gleich selber. Einen isolierten DC/DC 
für die Stromversorgung der Hochvolt-Seite braucht es aber trotzdem.

Michael schrieb:
> 1. Ansatz:
>
> Photo-MOS (4KV Version, galvanisch getrennt),
> normaler Spannungsteiler ~1:120,
> externer ADC + Digital-Isolator mit DC/DC Wandler direkt im
> Isolator.
>
> 2. Ansatz:
> siehe Bild,
> die beiden Schalter im Bild sind jeweils ein Photo MOS.
> Der OPV könnte ein OPA333 werden, der Rest ist dann wieder,
> externer ADC + Digital-Isolator mit DC/DC Wandler direkt im
> Isolator.
>

Welchen Vorteil versprichst Du Dir von Deiner 2.Variante und deren 
deutlich höheren Bauteilaufwand?

Im Endeffekt teilst Du bei dem 2.Vorschlag doch nur die Batteriespannung 
um rund 1:20000, also um 2 Größenordnungen mehr, runter und verstärkst 
das Ergebnis anschließend wieder auf brauchbare Werte für die 
AD-Wandlung?
Das könnte sinnvoll sein, wenn der Spannungsteiler die Batterie ständig 
belastet, aber nachdem Du selbigen ohnehin wegschaltest, wenn Du nicht 
gerade mißt, bringt das ja keinen Vorteil, während der OP aber ständig 
Strom verbraucht.

Michael schrieb:
> Photo MOS

Was sagt das Datenblatt zu Kapazität und Widerstand im nicht aktiven 
Modus? Kann durchaus sein, dass du dir da ein Ei legst. So 
Operationsverstärker haben auch Eingangswiderstände.

Genauso die Spannungsfestigkeit der Widerstände und auch Kriechströme 
sind bei der Spannung schon nett. Werden die Platinen ordentlich 
gereinigt?

Gegen Überspannung kann man sich auch eine passende Schutzschaltung an 
die Eingänge des OP packen.