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Thema: Wie wird der Ladestatus einer Batterie gemessen?

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Wie wird der Ladestatus einer Batterie gemessen?

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    Hallo ihr Wissenden.

    Wenn ich meinen Notebook ansehe, dann zeigt er mir den Ladestatus meines eingebauten Akkus an.

    Ich nehme mal an, dass der LIPoli Akku schon eine Elektronik eingebaut hat, dann auf der Unterseite gibts einen Knopf, den gedrückt, wird mit 5 LED´s der Stand der Dinge angezeigt.

    Ich würde sowas in der Art gerne mal selbst bauen. Und zwar, dass ein Atmel auf jeweils einem extra Pin auf High geht, wenn x% der Batterie unterschritten werden. Eine Art Interrupt für andere um festzustellen, dass die Batterie geladen werden sollte und wenn´s noch weiter runter geht, dass die Schaltung um Hilfe rufen kann.

    Gibts irgendwo einen Bauplan für sowas, oder hat jemand von euch einen Tip für mich, wie man sowas macht?

    Interessant, weil so winzig und dafür wohl geeignet (und ich habe ein paar davon zu Hause ) könnte der ATTiny45 sein, oder?

    ADC misst "irgendwie" die Batterie und gibt auf zwei oder drei der restlichen Pins aus, wenn 80% unterschritten, 20%unterschritten und 5% unterschritten.

    Ich weiß, hört sich wohl einfach an, und ist für einen Profi wohl eine Kaffeepausen-Sache. Aber ich bin Laie und hab das nicht studiert. Außerdem bin ich schon so alt, dass ich um Hilfe bitten darf, wenn ich über die Straße gehen möchte

    Helft mal einem alten Mann, der versucht sein Hirn jung zu halten.
    Danke

    Ach ja. Ich denke da an Lipoli Zellen mit 11,1 Volt. Die gibts aus dem Modellbau mit 4000mah also schon vernünftig um einen Roboter wandern zu lassen. Und wenn die Schaltung auch für 9Volt Blockbatterie so zum testen funktioniert, wäre es auch nicht übel.

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    ich hab ja so den verdacht, das diese ladezustandsanzeigen teilweise auf messung der entnommenen energie beruhen (die akkus in den notebooks haben ja nen ladecontroller mit im akku drin, wer weis schon was der alles kann/macht). das würde erklären, warum die anzeigen manchmal völlig falsch sind.

    würde auch gerne mehr darüber erfahren

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von ManuelB
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    Bei meinem alten Siemens Notebook (Mobil 510) gibt es extra ein Dos Programm um die Anzeige zu kalibrieren. Dafür wird der Akku einmal entladen und dann wieder geladen. Sieht also schwer nach Messung der verügbaren Kapazität und anpassen der Anzeige daran aus. Ob das bei den neueren auch noch gemacht wird weiß ich nicht.

    Das Spannungsverhalten von Akkus unter Last ist ja auch sehr unterschiedlich und nicht gerade linear. Eine kurz vor Ende Meldung unter Last sollte aber mit Hilfe einer Spannungsmessung möglich sein.

    MfG
    Manu

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von Hubert.G
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    Wenn du den Strom im mSec-Takt misst und das Ergebnis aufaddierst, dann hast du, wenn du die Ladung vorher ebenfalls gemessen hast, den Ladezustand deines Akkus. Ich bin mir sicher das die ICs die auf den diversen Akkus mit drauf sind ausser Lade- und Entladeschlussspannung und Temperaturüberwachung nicht viel mehr tun.
    Grüsse Hubert
    ____________

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  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Alles viel zu aufwendig. Columb-counter werden nur in den besseren Notebooks + Mobiltelefonen verwendet, und auch dort sind sie eher kontraproduktiv. Stichworte sind Spannungsabfall shunt, ungenauigkeit durch diskrete Zahlendarstellung, Selbstentladung, erhöhte Umgebungstemperatur, extrem hohe Stromspitzen seitens der Verbraucher.

    Die Leerlaufspannung von Li-ionen Akkus ist relativ unabhängig von äußeren Faktoren, ganz im Gegensatz zu NiMH und Blei. Bei 3.7V gibt es ein Plateau, unter 3.3V rutscht die Spannung rapide ab, bei Volladung sind es 4.1V/4.2V. Dazwischen der Bereich wird relativ regelmäßig aufgeteilt. Dazu kann man sich die schönen Bilder, die es mit der google Suche gibt, ansehen und die Funktion im µC nachbilden.

    Jetzt eine Lösung für dein konkretes Problem:
    Du hast einen 11.1V lipoly Akku mit 4Ah. Das sind bei 3.7V Zellenspannung 3 Zellen in Serie verschaltet.
    ---> höchste Spannung ist 4.2V*3 = 12.6V
    ---> niedrigste Spannung ist 3.0V*3 = 9.0V
    Die Zellenspannung über Spannungsteiler mit R_gesamt < 10kΩ an ADC-Port weitergeben, 100nF zur Masse paralell schalten. Im main-loop abfragen, in welchem Bereich sich die Spannung bewegt und die Ausgangspins schalten. Die Genauigkeit ist nicht besonders hoch, aber für den Anwendungsfall reicht es.

    PS: Du kannst auch nach Ladezustandsanzeigen für Bleiakkus suchen, dort wird es genau so gemacht. Das elektronik-kompendium hat eine schöne Spannungsanzeige mit Duo-LED und ne555 im Angebot.

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Jetzt eine Lösung für dein konkretes Problem:
    Ich glaube, das bring ich fertig. Leider bin ich diese Woche wieder unterwegs... Ab und zu mal muss das Finanzamt gesponsert werden...

    Die Zellenspannung über Spannungsteiler mit R_gesamt < 10kΩ an ADC-Port weitergeben
    Hast du diesbezüglich ein etwas detailierteres... Irgendwas? Bin wirklich Laie und schreibs nicht nur so.

    Danke schon mal

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