Měření jednotlivých článků baterie

Zpráva

dracekvo · #1 Příspěvek od **dracekvo** » 19 led 2015, 11:12

Ahoj,

už delší dobu přemejšlím jak nejelegantněji vyřešit měření procesorem pic16Fxx baterie tak aby se mi z ničeho nezačoudilo a nic kloudného mě nenapadá.

Nastíním problém. Mám baterii složenou z 16ks článků o napětí 3.0V-3.6V. Tj napětí baterie se může pohybovat od 48V do 57,6V. A potřeboval bych monitorovat napětí každého článku zvlášť aspoň 12bit. rozlišením.
A teď jak to zapojit, když obvod potřebuju zároveň z té baterie napájet.

Nakoupil jsem 4ks 4ch adc převodníků MCP3424, izolátor i2c zběrnice a izolovaný dc dc měnič 5v-5v.
S tím, že každej kanál adc zapojím na jednu baterii, napájet převodníky budu přes ten izolovaný měnič a komunikovat s procesorem pomocí i2c.
A celé to bude napájené neizolovaným měničem z 48V na 5V.

Ale nejsem si jistý jestli právě ty adc stačí oddělit pouze tím jedním dc/dc měničem a oddělovačem i2c. Zda jim nebude vadit něco jiného.

vava · #2 Příspěvek od **vava** » 19 led 2015, 11:32

dracekvo píše: už delší dobu přemejšlím jak nejelegantněji vyřešit měření procesorem pic16Fxx baterie tak aby se mi z ničeho nezačoudilo a nic kloudného mě nenapadá.

Což to sprostě oprásknout z modelářských nabíječek ? (Nevynalézat vynalezené

).

ross4435897 · #3 Příspěvek od **ross4435897** » 19 led 2015, 12:24

jasne ... pouzij nejaky MCU s A/D prevodniky ... akorat nevim na co ti bude tech 12bitu, mereni clanku v zatezi uz na setiny voltu nema sve opodstatneni, o tisicinach ani nemluve ...

Jeejda_teda_puvodne

almas · #5 Příspěvek od **almas** » 19 led 2015, 21:07

Něco bylo na webu p.Strašila,ale s jinými parametry

http://www.strasil.net/index.php?text=e ... l-voltmetr

ross4435897 · #6 Příspěvek od **ross4435897** » 19 led 2015, 21:28

No asi proto si vsichni vyrobci nabijecek vystaci s 10bitama ... ale rekni ... jaky to ma smysl kontrolovat setiny voltu? Baterii vybijim prece pod nejakou zatezi ... ta je vetsinou promenliva, s tim se nesou + ztraty v konektorech, + zmena teploty clanku ... copak tyhle prakticky nekontrolovatelne setiny/desetiny te nezajimaji? Tak jaky pak ma smysl merit vybijeni clanku na setiny?

vava · #7 Příspěvek od **vava** » 20 led 2015, 07:17

ross4435897 píše:No asi proto si vsichni vyrobci nabijecek vystaci s 10bitama ... ale rekni ... jaky to ma smysl kontrolovat setiny voltu? Baterii vybijim prece pod nejakou zatezi ... ta je vetsinou promenliva, s tim se nesou + ztraty v konektorech, + zmena teploty clanku ... copak tyhle prakticky nekontrolovatelne setiny/desetiny te nezajimaji? Tak jaky pak ma smysl merit vybijeni clanku na setiny?

Napětí na článcích se měří zvlášť vyvedeným konektorem (na druhé straně kablík připájený na vývody článků - tedy taky žádný přechoďák), takže to funguje podobně jako čtyřdrátové měření odporů (úbytky napětí na výkonových svorkách jsou tak eliminovány). Při balancování akupaku se předpokládá pro všechny články stejná zátěž i teplota. Samozřejmě balancovat rozžhavený akupak je blbost. Balancovat je potřeba s rozlišením na setiny voltu, desetina už je u LiPolek dost hrubé rozlišení.

dracekvo · #8 Příspěvek od **dracekvo** » 20 led 2015, 08:13

Konkrétně se jedá o LiFePo baterie. Ale to jestli 10bit nebo 12bit jsem řešit nechtěl.
Na toho p.Strašila se podívám.

Je možné ten obvod zapojit takto jak v příloze?
Jde mi o to, jestli ADC nebude vadit že mezi CH1N a CH4P bude už napětí 14.4V
Tyto ADC plánuju použít 4, tak jestli mohou mít společné napájení za izolovaným DC-DC, nebo by každý měl mít svůj.

Případně zda tato koncepce má nějaký smysl a není lepší to zapojení řešit jinak. V elektronice jako takové moc schopný nejsem.

T1 je DC-DC neizolovaný step down 48V na 12V
T2 je DC-DC neizolovaný step down 12V na 5V - napíjení MCU
L1 je DC-DC izolovaný 5V na 5V - napájení ADC

termit256 · #9 Příspěvek od **termit256** » 20 led 2015, 10:17

Nebylo by jednoduchsi a mozna i levnejsi dat na kazdy clanek nejaky maly PIC s integrovanym AD prevodnikem a oddelit ho od ridiciho systemu optoclenem? Jednotlive clanky budou neustale vysilat napeti nejakym vhodnym protokolem, napojis je pres multiplexer nebo naprimo pokud mas volne 2 porty v ridicim systemu a je to.

ross4435897 · #10 Příspěvek od **ross4435897** » 20 led 2015, 11:07

to neni spatny napad ...

dracekvo · #11 Příspěvek od **dracekvo** » 21 led 2015, 09:16

To mě taky už napadlo. Jen jakou zběrnici použít na komunikaci mezi více MCU? UART, SPI, I2C?

ross4435897 · #12 Příspěvek od **ross4435897** » 21 led 2015, 09:30

anebo kazde sberne MCU s ADC bude mit svuj galvanicky oddeleny vystup do cenralniho MCU (1 clanek = jedno sberne MCU = 1 optoclen = 1 vstup na centralnim MCU) ... jak jiz bylo zmineno, komunikace pres optocleny bude vedena nejakym protokolem ...
kazde sberne MCU je napajeno zvlast z toho samostatneho clanku
udelat to vsechno na jednom busu by asi bylo krasnejsi ... ale v tomto pripade to nema zadny efekt, ale pokud se rozhodnes pouzit "lepsi" MCU, ktere jiz maji I2C / UART implementovan ... pak neni co resit

ATTINY13 jako sberne MCU je na Ebayi za 10,- ... ted sem je kupoval po 5-ti kusech

#13 Příspěvek od **masar** » 21 led 2015, 16:03

dracekvo píše:...Ale nejsem si jistý jestli právě ty adc stačí oddělit pouze tím jedním dc/dc měničem a oddělovačem i2c. Zda jim nebude vadit něco jiného.

Myslím, že věru bude.
Jakmile mezi dvěma libovolnými analogovými vstupy bude napětí větší než 6,2V, bude proud z měřených článků "přetékat" do zdroje Udd/Uss, pokud to tento zdroj umožní a pokud ne, pak se vyšším napětím zničí převodníky. Způsobí to ochranné diody na analogových vstupech.

termit256 · #14 Příspěvek od **termit256** » 21 led 2015, 16:35

dracekvo píše:To mě taky už napadlo. Jen jakou zběrnici použít na komunikaci mezi více MCU? UART, SPI, I2C?

Potrebujes protokol ktery je "jednosmerny", po jednom dratu a da se jednoduse synchronizovat, tudiz nic z uvedeneho.
Pouzij neco jako protokoly pro IR vysilani, napr. zde. http://users.telenet.be/davshomepage/di ... anadia.JPG

Ridici obvod pak pocka na synchronizacni sekvenci a prijme data a prepne na dalsi vstup. Dopln to nejakym kontrolnim souctem. Pak ti opravdu staci jen jeden maly MCU a jeden optoclen na clanek.

Je to takove humpolacke reseni, ale nejsou tu zadne zaludnosti a za dobu nez vymyslis a odladis neco sofistikovanejsiho, budes mit tohle udelane 5x.
Pochopitelne pokud to budes chtit vyrabet ve velkych seriich, muze byt situace jina.

Standa33 · #15 Příspěvek od **Standa33** » 21 led 2015, 21:10

Zkusil jsem to v simulaci pro 4 články. K A/D převodníku se postupně připojí přes dva optotranzistory jen jeden článek.