Einzelspannungen in Akku Reihenschaltung messen

Hallo,
ich möchte in einer Serienschaltung von 12 Lipo-Akkus die einzelnen Zellenspannungen (3-4Volt) messen. Das ganze soll
eine Anpassung meines Bordcomputers für meinen Elektroflitzer (City El) werden. Bisher waren 3 12V Blöcke verbaut. Ich habe über Spannungsteiler 12 24 und 36V gemessen und durch Subtraktion die drei Einzelspennungen bekommen. 0,3V Fehler waren ok.
Das ist nun anders.
Die erste Überlegung war, einen AD-Wandler 0-5V mit 12 Relais der Reihe nach auf alle Akkus zu schalten.
Der Vorteil wäre, dass man sich keine Gedanken über irgendwelche Potentiale machen muss.Weil das recht langsam wäre (hätte gerne alle 1-2 Sekunden neue Werte) und weil mein Auto dann laut ticken würde, habe ich über Mosfets nachgedacht. Das ist aber recht komliziert wegen der Potentiale zur Ansteuerung und der internen Dioden. Hatte noch irgendwo was mit analog Switches, aber wenn ich das richtig verstehe, haben die eine gemeinsame Masse und keine galvanische Trennung zum Ansteuereingang.
Habt Ihr da andere Ideen, wie man das einfach realisieren könnte?

Ich hatte mal eine ähnliche aufgabenstellung bzw idee :
Jede Zelle kriegt ihren eigenen Controller der via Optokoppler den zustand über nen Bus jagt. Der Controller kann auch gleichzeitig als Balancer fungieren.

glg JAn

Da gab es doch vor einiger Zeit mal eine Anfrage hier im Forum: Forumsbeitrag -> Den LTC6802 gibt's nach wie vor.

Hi,
ja das Fahrzeug mit den 100 Zellen fährt auch schon. Hab Balanceranschlüsse rausgelegt und kann da dann bei Bedarf Modellbaubalancer draufstecken. War aber bisher noch nicht nötig, da die Zellen sich noch absolut gleich verhalten. Eigene Controllerplatinchen oder den LTC6802 würde ich in diesem Fall ungerne nehmen, da ich ein bestehendes System habe, welches ich anpassen möchte. Idealerweise sollte das dann an einem Abend fertig sein. Daher die Idee mit dem Umschalten.

Jens

Moin,

wie wäre es mit Reed-Relais im DIL-gehäuse? Sind klein, lautlos und brauchen wenig Strom. Müßten sogar µC-kompatibel sein.
Da sie quasi lastfrei schalten, werden sie lange halten.
Halbleiter würde ich nicht zum Schalten nehmen, da sie mMn nicht hochohmig genug werden und die Ansteuerung recht aufwändig wird.

Grüße

TDI

Vielleicht mit 2 Analogmultiplexer.
Der eine Multiplexer mit dem negativen Pols und den anderen Multiplexer auf den Pluspol hängen

Ich glaub, bei bis zu 48V Differenzspannung kann man (fast) alle elektronischen Umschalter vergessen...

Warum trennst Du die gesamte Meßschaltung nicht einfach per DC/DC Wandler galvanisch vom Rest? Dann kannst Du Dich problemlos überall draufhängen, ohne Probleme zu bekommen.

Gruß

Simon

Hm, 12 Meßschaltungen plus Wandler, deren Ergebnisse auch noch zusammengeführt werden müssen?

Gibt es Operationsverstärker, die mit 48V Eingangsspannung zurecht kommen?

Per Relais den Akku auswählen, beide Spannungen runterteilen (Spannungsteiler kann man wunderbar abgleichen), und rein in den Differenzverstärker - fertig.

Die ganzen Atmels haben sowas schon onboard.

Hi,
danke für die Anregungen.
Ich glaube, das mit den Reedrelais ist eine gute Idee.
Geht schnell und keine Probleme mit irgendwelchen Sachen, die dann doch blöd zu sehr leitend sind.
Ob ich den ganzen Vogel dann mit nem DC DC versorge und munter zwischen den Zellen herumschalte oder tatsächlich runterteile um dann wieder Differenz zu verstärken, weiß ich noch nicht.
Werd mal ne Nacht drüber schlafen. Momentan wäre ich für DCDDC.

Jens

Mal so als Frage, mit welchen Strömen im Lastkreis rechnest du denn da so? Schon bedacht dass es gerade bei Last- und damit Stromwechseln auch schöne Einstreuungen auf die Messleitungen gibt?

Habe das mal im Industrieeinsatz gesehen, da werden Spannungen von ~3V neben Strömen von 20.000 Ampere gemessen, geht dort über Multiplexer, µC und dann über Funk raus. Schaltung versorgt sich aus dem Messkreis selbst. Interessante Sache das.

Hallo,
beim Anfahren können das mal so 200A sein. Bei Normalfahrt eher so um die 50.

Jetzt auch mit Gemälde...
R1..Rn sind Stromquellen, die Unterste hat lediglich den Fehler, daß ca0.5V weniger vorhanden sind. Wenn an Rsense weniger als 0.5V abfallen, geht der Ausgang auf Lo=leer. Die Echtzeitmimik sollte in jedem größeren Akkusatz drin sein. Natürlich geht das auch mit umgekehrter Polarität und wenn man R1 durch eine intelligente, aktive Mimik ersetzt, könnte man an Rn sehr exakt die geringste Spannung aller Zellen messen, Rsense in dem Fall Null. Für meinen Akkuschrauber war das jedenfalls gut genug.

Jetzt zu der Relaiskonstruktion, mir scheint das doch etwas viel Aufwand...
Es reicht ja sogar 1 Kontakt pro Zelle, wenn man das Voltmeter mit einem Kondensator koppelt, der auf die Spannung der unteren Zellen geladen wird, allerdings sollte die Spannungsmessung dann bei konstanter Belastung erfolgen. Das macht aber sowieso Sinn, wenn nicht alle Zellen gleichzeitig erfaßt werden können.

Hi,

ja hab mir auch schon fest vorgenomen, diese Schaltung mal zu testen. Ist wirklich bestechend einfach.
Also zur Zeit hab ich sowas wie Leistungszenerdioden drin. Werden bei 4V leitend und können maximal 3A an der Zelle vorbei leiten.
Ich möchte nun gerne einen Alarm, wenn die erste Zelle leer ist (damit sie nicht hops geht). Wenn die erste Zelle die 4V erreicht hat, soll ein Relais aufgehen und die Ladung soll unter 3A gedrosselt werden. Wenn alle Zellen bei 4V sind, soll die Ladung abgeschaltet werden.
Die eleganteste Möglichkeit wäre wahrscheinlich wirklich der LTC6802. Weiß aber nicht, ob ich den reingefummelt bekomme. Das Datenblatt sieht ganz schön komliziert aus. Ist zumindest nichts für mal eben schnell an einem Abend