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Hallo dennisstrehl,
ich habe heute jede einzelne Batterie über Plus- und Minuspol gemessen und jede hatte zw. 13,4 und 13,5V. Damit sollten die Spannungsteiler m. E. über jeder einzelnen Batterie funktionieren.
Hallo Hubert,
habe Deinen Hinweis hoffentlich richtig übersetzt.
Habe die Schaltungszeichnung angepasst. Vielen Dank für die Hinweise von Euch beiden.
Passen die Schaltungen jetzt?
Danke Williboy
Hallo,
wenn ich das richtig gesehen habe, dann hast Du die Akkus laut deinem Plan kurzgeschlossen.
Auf Deine Masse gehen jeweils der Plus- und Minuspol der einzelnen Zellen.
Das wir dann ganz schön rauchen.
Ich habe Dir auf einem Ausschnitt mal rot markiert was ich meine (siehe Anhang)
Das mit dem DS1820 I/O sollte so passen.
Die Batteriespannungen musst du gegen GND messen, wie "Henry" schon erwähnt.
Die Verbindungen von R4, R7 und R10 zum jeweiligen -Pol der Batterie weglassen. Dafür musst du die Spannungsteiler neu anpassen, da die Spannungen der darunterliegenden Batterien dazu addiert werden.
das hat zwar nichts mit deiner frage zu tun, aber da hast du dir ganz schön was vorgenommen wenn du als erstes projekt gleich dieses display verwendest ;)
Hallo Henry, hallo Hubert,
vielen Dank für Eure neuerlichen Bemühungen! Mir ist das mit dem kurzschließen noch nicht ganz klar (muss ich noch mal drüber grübeln), aber ich gehe davon aus das Ihr es besser wisst.
Die Spannungsteiler werde ich dann mir gleich noch mal vornehmen müssen und die Schaltungen anpassen.
Crazy Harry,
vielen Dank für die Motivation. Mein kleines Erstprojekt muss ja nicht morgen gleich fertig sein und es ist meines Erachtens egal, ob ich die Displayausgabe auf diesem oder einem anderen LCD-Display lerne. Eine Beispiel-CD ist auch dabei, damit sollten die ersten Schritte machbar sein.
Ansonsten habe ich das Gefühl, in diesem Forum gut aufgehoben zu sein. Da gibt es dann vielleicht auch jemanden, der mir bei Problemen einen guten Tipp hat.
Derweil wünsche ich Euch noch einen schönen Abend.
Gruß Williboy
Der Kurzschluß kommt dadurch, das hier der Minuspol der Batterien mit Masser verbunden wird. Leider ist wie ober im Bild sher schön gezeigt der Minuspol der einen batterei mit dem Pluspol einer anderen Verbunden.
Man kann nur eine Batteriespannung so direkt messen. Für die anderen Spannungen könnte man jeweils einen Differenzverstärker (mit Operationsverstärker) benutzen. Wobei der Verstärker eher ein Abschwächer ist (Verstärkung < 1).
ich müßte mir das erstmal aufzeichnen...
einfach an jede 12V Batterie einen A/D-Wandler der von der zu Messenden Batterie versorgt wird und dann kommunikation von A/D-wandler mit Opto-kopplern zum µC... (ich hoffe ich sehe das jetzt nich ganz falsch.... :-) )
Ich baue übrigens seit einigen Monaten an einem Batterie Management System für 14 in Serie geschaltete LiPo-Zellen. Jetzt, da das System endlich im Stadium des Prototyp 2 funktioniert, kann ich sagen das es ein ganz schön heises Eisen ist bei LiPo's.
Was bei dir aber genauso Probleme machen wird, wird sein, das du die einzelnen Batteriespannungen messen möchtest, wobei es eine vielfalt von Möglichkeiten gibt, die alle ihre Vor- und Nachteile haben.
Mit Spannungsteilern:
Vorteil:
- sehr einfach
Nachteile:
- genauigkeit lässt bei Messung der Batterien im oberen Spannungsbereich immer mehr nach.
- ungleichmäßige Belastung der Batterien
==> ganz einfach aber nicht sonderlich gut
Mit Differenzverstärkern:
Gute Möglichkeit für Batterien mit Spannungen bis maximal 30V bzw. 36V. Darüber hinaus wird die Beschaffbarkeit der OP's mit ausreichend hoher Betriebsspannung ein Problem.
Bei angestrebter Nutzung von OP's mit kleiner Betriebsspannung besteht das Problem das der Schaltungsaufwand stark ansteigt. Eine Variante die ich getsetet habe ist, das man jeweils eine kleine Schaltung an einer Zelle (bei dir Batterie) betreibt, die die Batteriespannung mit Hilfe eines OP's und eines Transistors auf einen Strom abbildet (Spannungsgesteuerte Stromquelle). Diesen Strom kann ma dann über einen Widerstand wider in eine Spannung wandeln, welche dann gemessen wird.
Vorteil:
- übersehbarer Schaltungsaufwand
- gute beschaffbarkeit der benötigten Bauteile
Nachteil:
- ungleichmäßige Belastung der Zellen
==> nicht ganz so einfach, aber gut beschaffbare Bauteile. Ungleiche Zellenbelastung kann zu Problemen führen, besonders bei kleinen Batterien.
Schaltmatrix mit Relais und potentielgetrennter Messung:
Umschaltmatrix mit Relais, ein AD-Wandler mit Potentialfreier Versorgung und Anbindung an den Controller.
Vorteile:
- einfache Umschaltmatrix
- keine ungleichmäßige Belastung der Zellen / Batterien
Nachteile:
- großer Energiebedarf für die Relais
- Mechanische kontakte können vibrationsprobleme aufweisen
- relativ aufwendige Messschaltung
- nicht ganz so billig
Schaltmatrix mit Optomos-Relais und potentialgetrennter Messung:
Umschaltmatrix mit Optomos-Relais, ein AD-Wandler mit Potentialfreier Versorgung und Anbindung an den Controller, wie auch schon zuvor.
Vorteile:
- einfache Umschaltmatrix
- keine ungleichmäßige Belastung der Zellen / Batterien
- geringerer Energiebedarf wie bei mechanischen Relais
- keine Vibrationsprobleme mit mechanischen Kontakten
Nachteile:
- nur für kleine Ströme sinnvoll (wenn nur zur Messung gedacht auf jeden Fall sinnvoll)
- relativ aufwendige Messschaltung
- nicht ganz so billig
Optomos-Relais sind günstig bei Pollin zu beziehen (AQV257)
Schaltmatrix mit Mosfets und potentialgetrennter Messung:
Umschaltmatrix mit Mosfets (potentialfrei angesteuert), ein AD-Wandler mit Potentialfreier Versorgung und Anbindung an den Controller, wie auch schon zuvor.
Vorteile:
- keine ungleichmäßige Belastung der Zellen / Batterien
- sehr kleiner Energiebedarf
- keine Vibrationsprobleme mit mechanischen Kontakten
- je nach verwendeten Mosfets auch für große Ströme geeignet
Nachteile:
- aufwendige Schaltmatrix
- relativ aufwendige Messschaltung
- nicht ganz so billig
- sehr kleine ungleichmäßige belastung der Zellen / Batterien
==> meine Wahl, da ich relativ große Zellen habe und ich die 4A Symmetrierschaltung nur einmal aufbauen wollte. Diese wird bei mir dann auch jeweils über die Schaltmatrix an die jeweilige Zelle angelegt.
Ungewollte Entladungen der Zellen sind bei mir übrigens keine mehr vorhanden, sobald ich alle FET-Switches öffne. Das heist, das die Zellen auch bei längerer Nichtbenutzung der Batterie nicht weiter durch meine Schaltungen entladen werden.
Gruß, Volker
Hallo Volker,
erst einmal vielen Dank für die tolle Übersicht, ich bin begeistert =D>
Der Spannungsteiler erschien mir bisher als der einzig machbare für mich, das mit den Differenzverstärkern, Mosfets und Optokopplern blicke ich nicht (trotz einer Woche abendlicher Recherche, komme mit den gefundenen Texten und Teilschaltungsbildern nicht zurecht sie in meine Schaltung einzubauen) und auf die Idee das es mit Relais funktionieren könnte wäre ich nie gekommen.
OK das T-Gym ist auch fast 2 Jahrzehnte her und ist nicht gerade mein täglich Brot (aber das ist in erster Linie mein Problem).
Ich kann zukünftig auch auf 15 LiFePos umsteigen und hätte damit das gleiche Problem noch einmal und habe derzeit keine gute Idee was tun.
Wärst Du bereit Deine Schaltung zu posten oder mir zuzumailen?
Die mögliche Entladung wäre m. E. mein kleinstes Problem, da der DC-DC-Wandler sowieso ständig Strom zieht, da kann es auf die Ströme wohl kaum noch ankommen.
Bei den Batterien handelt es sich derzeit um 80-100Ah-Batterien, sind damit wohl nicht allzu klein.
Gruß Williboy
Hallo Williboy,
die Schaltng gebe ich nicht heraus, da ich nicht weis, wer die dann alles nachbaut und wie fundiert die Kenntnisse des jenigen sind. Ich habe die Schaltung zwar sehr ausfall- und funktionssicher gestaltet, aber gerade mit LiPo's ist nicht zu spassen. Aber das sind auch nicht die einzigen Gründe.
Wenn mein Roboter weiter gediehen ist, werde ich eine neue Webseite mit einigen Plänen meiner Elektronik und Fotos sowie eigenen Erfahrungen erstellen und ins Netz stellen. Wird aber wohl noch mindestens ein Jahr dauern. Jetzt bau ich als nächstes erst mal meine Motorsteuerung (2*650W Brushless bei ca. 48V Betriebsspannung). Wird bestimmt auch nicht ganz so einfach.
Gruß, Volker