mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Akkus laden, Ladepause für Spannungsmessung wie lange?


Autor: Paul H. (powl)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi!

Ich möchte meine Akkus laden und dabei die Spannungskurve aufzeichnen. 
Dazu soll mein AVR den Ladevorgang kurz unterbrechen und mit dem ADC die 
Spannung messen.

Wie lange soll die Pause zwischen Trennen des Ladestroms und Start des 
Messvorgangs sein damit die Messung einen gescheiten Wert ergibt?

mfg PoWl

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das liegt in Deinem eigenen Ermessen. Die Akkuspannung sinkt nach dem 
Unterbrechen des Ladestromes auf einem bestimmten Wert ab. Bis zum 
Stillstand kann das mehrere Minuten dauern. Wenn Du nur wissen willst, 
wie in etwa die Leerlaufspannung ist und um den Peak zu detektieren, 
reicht es, einige 100ms zu warten. Solltest Du an den ADC-Eingängen noch 
Kapazitäten haben, die die Spannung für die Wandlung puffern sollen, 
mußt Du deren Entladung noch mit einbeziehen.

Autor: Paul H. (powl)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hm also eigentlich wollte ich jede Sekunde messen ;-)

Naja ich werd mal einen Versuch starten und mir die Kurve ohne Pause 
angucken, dann mal eine Pause einbauen.. forschungen juhu -.-

Mfg PoWl

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jede Sekunde ist absolut machbar. Deine Meßspannung ist dann 
kontinuierlich etwas höher, als der Akku wirklich geladen ist, aber das 
kann man in die Berechnung nach ein paar Versuchen mit einbeziehen. Eine 
flotte Kurve bekommst Du damit allemal. Ich habe bei derartigen 
Unternehmungen immer einen Timer mit großem Vorteiler laufen lassen, das 
PWM für die Ladung benutzt und den Compare-Interrupt zum Starten einer 
Verzögerungsvariable für das Messen benutzt.

Autor: Paul H. (powl)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
So, bin seit 1 1/2 Stunden am Laden aber meine Ladekurve hat nichts mit 
denen zu tun die man im Internet findet :-/

Gleich zu beginn der Ladung steigt die Kurve schnell auf 4,3V (für alle 
3 Zellen) und steigt dann langsam linear an..

http://www.basytec.de/ladung/IMAGE21.GIF

das hier sieht shcon ganz anders aus...

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das schnelle Ansteigen ist normal, allerdings sind die 4,3V schon etwas 
viel. Der mehr oder weniger lineare Anstieg sollte sich bis auf etwa 
4.5V bei C/10 fortsetzen und dann zurückgehen. Wie alt sind Deine Akkus, 
die Du da zu laden versuchst? Wie hoch ist der Ladestrom? Wann schlägt 
der ADC wirklich zu (mit Portpin und Oszi überprüfen)?

Autor: Paul H. (powl)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Also ich versuche das ding grad mit C/2 zu laden, meinst das is zu viel 
für sowas?

Mein ADC schwankt auch sehr seltsam, werd mir das mal genauer angucken

Sind neue 250mAh, NiCd Akkus

mfg PoWl

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
C/2 ist Overkill, nicht nur für die Akkus. Zu viel Ladestrom geht in 
Wärme über. Nutzt Du einen PWM-Ausgang dafür? Falls ja, kannst Du das 
Tastverhältnis ja mal ´runterfahren. 'Schwanken' sollte der ADC-Wert 
höchstens um 1 LSB, wenn alles so funktioniert, wie es soll.

Autor: Paul H. (powl)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ja habn Kondensator hinter meinen 7805 gesteckt, Rauschen ist weg. Also 
ich hab 125mA in die Akkus fließen gemessen, allerdings wurden die kein 
bisschen warm, garnicht. Nein, nutze kein PWM aber ich kann den 
Ladestrom über den Widerstand an meinem LM317, den ich als 
Konstantstromquelle für den Ladestrom verwende, variieren :-)

Ich werd einfach den Akku nochmal entleeren und eine neue Messung 
starten.

lg, Paul

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Du nimmst also einen 317er als Kostantstromquelle zum Laden? Na gut, 
womit erzeugst Du dann die Ladepause? Schaltplan?!

Autor: Paul H. (powl)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die Ladepause besteht im moment nur aus der ADC-Messung.. vorher wird 
der LM ausgeschaltet und danach gleich wieder ein. Wird per Transistor 
geschaltet. Bemerke übrigens grad dass der eine total überflüssig ist, 
den werd ich grad mal entfernen.

Die Schaltung ist nicht kompliziert. Da wäre zunächst der uninteressante 
Kram wie zwei Taster und LEDs, Quarz.. Dann ein 7805 + 100µF Elko der 
für den ganzen Mikrocontrollerteil zuständig ist. Desweiteren einen 
LM317 (laden), über Transistoren vom AVR steuerbar an der 10V-Schiene, 
der mit dem Pluspol des Akkus verbunden ist. Nebenan ein Transistor 
gegen Masse (entladen, ja der Transistor wird kurzgeschlossen aber lässt 
nur 200mA durch, wird quasi als Konstantstromquelle missbraucht), 
ebenfalls durch den AVR steuerbar und mit dem Pluspol des Akkus 
verbunden. Der ADC des AVR ist über einen Spannungsteiler auch mit dem 
Pluspol des Akkus verbunden. Nun kann ich laden, entladen, Spannung 
messen, alles vom AVR gesteuert. Über RS232 werden die Daten an den PC 
übertragen.

http://powl.dyndns.org/fader/akkucharger/DSC00819.jpg hier nochmal schön 
anzusehen :-)

mfg PoWl

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Der Link funktioniert leider nicht. Poste doch bitte mal ein GIF oder 
png hier im Forum. So wie Du schreibst, kann ich´s mir nicht richtig 
vorstellen.

Autor: Paul H. (powl)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
http://powl.dyndns.org/elektronik/fader/akkucharge...

Sry, der Link hatte sich geändert. Falls es vom Verständnis nicht 
ausreicht kann ich noch einen Schaltplan zusammenfuddeln :-)

Btw: Diese 2 dünnen Kabel rechts sind die Leitungen zum Akku, man sieht 
wie mit dem Roten kabel auf einer Schiene alles zusammenhängt. Die 
Dicken sind für Strom und Spannungsmessung. Auch auf den anderen Fotos 
in diesem Ordner zu sehen

gruß, Paul :-)

Autor: Hannes Lux (hannes)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Travel Rec. wrote:
> Poste doch bitte mal ein GIF oder
> png hier im Forum. So wie Du schreibst, kann ich´s mir nicht richtig
> vorstellen.

Gibt es im Zeitalter der Digicams eigentlich noch Schaltpläne??

Duck & wech... ;-)

...

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wozu? ;-)

>Falls es vom Verständnis nicht
>ausreicht kann ich noch einen Schaltplan zusammenfuddeln :-)

Ja, bitte!

Autor: Paul H. (powl)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hier bitteschön, sry hatte gestern keine Zeit mehr. So Firlefanz wie 
Status-LEDs, Schalter, Quarz, Leitungen zum Max232 hab ich weggelassen, 
interessieren ja auch recht wenig hier^^

Bei der Entladeschaltung habe ich zwar auf meinem Steckboard hinter dem 
NPN-Transistor noch einen PNP-Transistor geschaltet, der das Entladen 
übernimmt, aber das macht eigentlich nur den Unterschied aus dass ich 
das ganze nun durchschalte indem ich PB1 auf High anstatt auf Low, wie 
hier im Schaltplan, ziehe.

mfg PoWl

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das Laden dürfte erstmal nicht wie geplant funktionieren, weil die Basis 
von Q1 immer negativer sein wird, als 10V, egal ob Dein Controller High 
oder Low ausgibt. Also Q1 ist immmer durchgesteuert. Abhilfe schafft 
hier ein weiterer npn-Transistor, der an den Contoller geschaltet wird. 
Dessen Kollektor kommt über einen Vorwiderstand an die Basis von Q1. 
Gibt der Controller High aus, steuert der npn durch, Q1 erhält 
Massepotential an der Basis und steuert durch. Gibt der Controller Low 
aus, sperrrt der npn, Q1 erhält kein Massepontential und sperrt. Ich 
denke, das ist das, was Du willst ;-). ADC0 würde ich noch einen 
Vorwiderstand von 4-10k spendieren, falls Du mal nicht Obacht beim 
Einstellen des Potis gibst, ist der Pinbuffer und eventuell auch der AVR 
kaputt.

Autor: Paul H. (powl)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ah ja hast recht so funktioniert der Schaltplan nicht. Aber wie gesagt 
habe ich das ganze auf dem Brotbrett schon so aufgebaut wie du es 
beschrieben hast, war nur zu Faul den Schaltplan auch so umzusetzen :-)

aber sollte doch eignetlich funktionieren? Bin wegen der langweiligen 
Ladekurve des Akkus etwas irritiert. Steigt flach nach oben.. immer 
weiter und weiter.. musste heute den Spannungsteiler neu einstellen 
damit ich einen größeren Messbereich habe. ADCwert von 1000 entspricht 
nun einer Spannung von 5V. Die 3 Akkus haben gestern beim Laden eine 
Spannung von 4,6V überschritten. Eine Sekunde vom Ladestrom getrennt, 
sind sie wieder auf 4,3V und spätert auf 4V gesunken.

Ich werde die jetzt mal weiterladen.. irgendwann muss die Spannung ja 
mal aufhören zu steigen.. danach werde ich eine 2. Kurve erstellen und 
ins gleiche Diagramm einfügen, allerdings mit 100ms Pause zwischen 
Abschaltung des Ladestroms und Messung. Danach mal mit 1s. Irgendwie 
muss man doch wohl rauskriegen können wann der scheiss Akku voll ist :-/

mfg PoWl

Autor: Paul H. (powl)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hier eine aktualisierte Version

Autor: Paul H. (powl)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
So sieht das ganze nach ca. 1 Stunde Ladezeit aus. Verläuft seltsam 
geradlinig nach oben.

Autor: Stefan (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Verläuft seltsam geradlinig nach oben

Was erwartest Du?
Wenn Du mit C/2 lädst, dann brauchen die Akkus 2h bis Vollladung.
Erst dann kommt der berüchtigte -Delta_U Einbruch!

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Dem npn-Transi fehlt noch ein Basis-Vorwiderstand 4k7. Ich denke mal, 
der ist auf dem Brotbrett drin?

Autor: Paul H. (powl)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hab ihn =) Naja, besonders groß is der Hügel ja nicht..

Leider schwanken hier die ADC-Werte seltsam.. mal gucken ob ichs 
irgendwie hinkrig dass der AVR das auch zuverlässig erkennt..

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Naja - ist doch ein gewohntes Bild. Wie genau schwankt denn der ADC, 
vielleicht bekommen wir das auch noch hin?

Autor: Paul H. (powl)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Naja so um die +-2? Ist auch im Schaubild zu erkennen, da der Strich da 
etwas dicker ist weil der ADC so rumschwankt.

Das macht aber alles nix, ich kompensiere das einfach indem ich während 
der Laufzeit den Gleitenden Durchschnitt von allem berechne :-)

Habe auch schon eine Idee wie ich das schaffe ohne eine ganze Reihe im 
SRAM mit ADCwerten vollzuschreiben^^

Ich addiere zunächst mal 16 einen Puffer von 16 Messwerten zusammen und 
merke mir den ersten Messwert. Ist dieser Puffer nun bei jeder weiteren 
Messung gefüllt wird der neue Messwert auch dazuaddiert, der Messwert, 
16 Messungen vorher, allerdings wieder subtrahiert. Somit hab ich immer 
die letzten 16 Messungen aufaddiert im Speicher. Dann einfach nochn 
bissel bitweises schieben und ich erhalte den Durchschnitt über die 
letzten 16 Messungen :-)

Werde gleich mal ein kleines Script schreiben das eine solche Operation 
mit den schon gemachten Messwerten simuliert und mir die Kurve angucken 
die dabei rauskommt

mfg PoWl

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Du kannst auch einen Vorwiderstand von 10k und 10nF nach Masse an ADC0 
anschließen. Damit hast Du dann stehende Werte. Allerdings wird dadurch 
Deine Zeitkonstante vom Abschalten des Ladestromes bis zur Messung 
größer. Softwareaufwand: 0

Autor: Paul H. (powl)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Stimmt, das wär auch ne prima Idee. Probier ich gleich mal aus, danke!
Muss die Akkus nun erstmal wieder entladen ;-)

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Iss ja Stromverschwendung ;-)

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.