Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Batteriekapazitätsanzeige für Roller


von Otto (fa2k)


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Moin, moin in die Expertenrunde,

ich bin zwar technisch versiert, kriege aber folgende Problemstellung 
nicht gelöst und frage mich ob jemand helfen könnte.

Das Ziel ist es einen Roller von 48V auf 72V umzubauen, was prinzipiell 
für mich kein Problem darstellt. Jedoch möchte ich den Tacho behalten, 
der sowohl mit der Batteriespannung versorgt wird, als auch ein 0-12V 
Signal von einem "Batterieverteiler" erhält, der zusätzlich zur 
Batteriespannung eingespeist wird.

Die Versorgungsspannung bekomme ich mit einem DC-DC Wandler auf 56V aber 
die Batterieanzeige funktioniert in dem die Versorgungsspannung + ein 
0-12V Signal gemischt wird und über einen Spannungsteiler an einen STM 
weitergereicht wird. Diese 0-12V wollte ich über einen LM358 nachbilden, 
bin aber zu doof.
Angehängt habe ich mal die Batterieanzeige für meinen Tacho, die ich 
ausgemessen habe.
+48V ist die Versorgungsspannung
BAT ist das 0-12V Signal
BATs ist das Signal, dass an den STM geht

Wie bekomme ich folgendes Szenario hin?
*84 V Eingangsspannung auf ein 0V Signal
*56 V Eingangsspannung auf ein 12V Signal und das linear arbeitet 
(zwischen 56–84 V)

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Die Schaltung hat im Moment keinen Sinn, weil die Diode an BAT immer 
sperrt.
Und nochmal zum Mitschreiben - welche Spannung an BAT-S bewirkt welche 
Anzeige im Cockpit?

Beitrag #7909156 wurde vom Autor gelöscht.
von Michael B. (laberkopp)


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Otto schrieb:
> Batterieanzeige funktioniert in dem die Versorgungsspannung + ein 0-12V
> Signal gemischt wird

Klingt unsinnig.

Wie wäre es, die gesamten 72V einfach durch 2 geteilt an eine Stelle 
einzuspeisen, an der vorher die Anzeige hing .

Spannungsteiler mit nachfolgenden OpAmp wie OPA454 als Puffer, wegen 
geringem Stromverbrauch sicher als Linearregler kein Problem.

von Otto (fa2k)


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Die Diode habe ich falsch herum eingezeichnet. Danke
BATs gibt ein Signal von 0V bis 0.6V aus.
Bei angelegter Versorgungsspannung von 54V und 0V auf BAT, wird 0V an 
BATs ausgegeben und im Display voller Akku angezeigt.

Bei 12V an BAT, wird 0.6V an BATs ausgegeben und ein leerer Akku 
angezeigt.

Der Tacho hat insgesammt 3 Eingänge für 3 Batterien.

von Otto (fa2k)


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Michael B. schrieb:
> Klingt unsinnig.
>
> Wie wäre es, die gesamten 72V einfach durch 2 geteilt an eine Stelle
> einzuspeisen, an der vorher die Anzeige hing .

klingt vielversprechend. Wenn ich BAT auf GND ziehe, dann reicht die 
Versorgungsspannung um die Anzeige im Display zu beeinflussen.
Ich trenne die Versorgungsspannung und leite das 72V Signal mit einem 
Spannungsteiler stattdessen ein.

Lasse ich BAT offen, wird im Display überhaupt kein Batteriesymbol 
angezeigt. Dazu muss man wissen, dass der Roller bis zu 3 Batterien 
akzeptiert und auch drei Batteriesymbole hat, aber nur wenn die 
angeschlossen sind

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Über D11, D12 und D13 scheinen die drei BAT Signale geführt zu werden. 
Aber über eine Diode kannst du nichts auf exakt 0V ziehen, weil die 
Flussspannung übrigbleibt, die typisch bei 0,6-0,7V liegt. Das wäre das 
Minimum, was man am Ausgang dieser Schaltung erwarten kann, es sei den, 
am BAT Eingang gehts ins Negative.
Theoretisch könntest du einen invertierenden OpAmp benutzen:
Spannungteiler am Eingang, dann auf den - Eingang des Opamps und dann 
über einen Spannungsteiler an den STM32.
Dazu brauchst du aber Trimmer für Offset und Verstärkung am OpAmp.
https://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen

von Otto (fa2k)


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Anfangs möchte ich gerne die einfachen Möglichkeiten testen.

Ich habe die Schaltung umgebaut und den Tacho mit 54V betrieben. Die 84V 
habe ich durch einen zusätzlichen Spannungsteiler (R5 und R6) auf die 
ursprünglichen 54V gebracht und den Eingang von BAT auf GND gelegt (Im 
Originalschaltplan reichte es BAT auf GND zu legen, dann wurde das 
Batteriesymbol angezeigt.)

Jetzt hatte ich also die Versorgungsspannung von 54V im Tacho und ein 
zusätzliches 54V Signal für die Batterieerkennung. Die Batterieanzeige 
wird angezeigt aber ich kann an den 84V drehen so viel ich möchte, die 
Anzeige verändert sich nicht. Am Ausgang von R4/R5 messe ich immer 0.5V.

Nach R4 messe ich im Originalzustand drei Zustände:

OV -> Akku wird voll angezeigt wenn ich mit 54V Versorgungspannung 
arbeite und BAT auf GND lege
1.34V -> keine Akkuanzeige -> BAT ist nicht angeschlossen
bis 0.6V -> Akku zeigt leer -> An BAT liegt 12V an

Ich verstehe die Logik hinter der Schaltung einfach nicht.

R1 z.B. dämpft die 54V auf 28,5V und diese kann ich bei offenem BAT am 
Multimeter messen

von Otto (fa2k)


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ich glaube es nun begriffen zu haben.
Nachdem ich einen anderen Tacho vom gleichen Modell in den Fingern 
hatte, habe ich gesehen, dass die BAT Eingänge mit GND1 bis GND3 
gekennzeichnet waren.
Damit signalisiert man dem Tacho, dass eine Batterie angeschlossen ist 
und der Tacho misst die Versorgungsspannung und zeigt entsprechend den 
Akkustand.

Ich habe den Widerstand für das Messen der Versorgungsspannung gefunden 
und ausgelötet. Nun kann ich einen DC-DC Wandler betreiben um dem Tacho 
54V zu geben und den Pin zur Messung stelle ich mit einem Arduino nach, 
da nur zwischen 2V und 2.6V den Unterschied zwischen voll und leer 
darstellen.

Dass kann ich mit einem Spannungswandler, einem Analog-, und einem 
DigitalPIN nachstellen

Vielen Dank für eure Unterstützung!

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