Strommessung fürs E-Auto

[Anse]

Hallo,
da mein E-Auto standardmäßig ohne Strom und Akkuspannungsanzeige daher kommt und zur Reichweitenabschätzung nur ein Bargraph mit sechs Teilungen zur Verfügung steht will ich selber was bauen. Bei dem Fahrzeug geht um das gleiche wie im E-Auto Ladestation Thread.

Die Akkuspannung beträgt 80V und die zu erwartenden Ströme liegen im Bereich von +-110A
Die Stelle an der man an die Leitung gut dran kommt sieht so aus:

M1-M3 gehen zum Motor. B-=Akku Minus, + = Akku Plus. Unter dem roten Kabel versteckt sich noch eine 160A Schmelzsicherung.

Gesucht wird jetzt eine Möglichkeit den Strom in den Kabeln vom Akku zu messen.
Ein Shunt mit 1 mOhm würde bei maximal Strom eine Spannung von 0,11V liefern. Wenig, aber dabei würden schon ca. 10W am Shunt verloren gehen.
Jetzt hab ich gesehen, das es auch Strommessungen auf Basis von Hallsensoren gibt. Mein Plan wäre einen Eisen oder Ferritring an einer Stelle aufzutrennen und einen analogen Hallsensor rein zu packen.
Der Hallsensor SS495A wird mit +-600 Gauss angegeben.
Allerdings fehlen mir noch die Grundlagen um berechnen zu können wie stark der magnetische Fluss an der Trennstelle sein wird.
Alternativ könne man auch mal den CAN-Bus belauschen mit dem das Steuergerät mit den Akkus spricht .

Ach ja, wäre mal interessant wer schon alles elektrisch unterwegs ist. Also wer will mal bitte die virtuelle Hand heben.

LG
Anse

[Fritzler]

Da gibts schon was fertiges:
http://www.allegromicro.com/en/Products ... r-ICs.aspx
Aber da am magnetischen Fluss rumfummeln mit dem externen Ferrit ist wohl immernoch etwas unschön.

Daher könnte man auch diesen Möller einschleifen:
http://www.allegromicro.com/en/Products ... r-ICs.aspx
Alles fertig und kommt direkt nen Spannungssignal raus.

Ich bin elektrisch mit ~2000kW oder 320kW unterwegs, zählt das auch?
Mit hunderten Kilo Akku durch die Gegend zu gurken ist meiner Meinung nach aber alles andere als ausgereift.

[Anse]

Die Allegro-Sensoren sehen schon mal gut aus. Was ich vermeiden möchte sind zusätzliche Klemmstellen weil jede eine potenziellen Ausfallstelle da stellt. Darum favorisiere ich die Ringkernmethode.

Ich bin elektrisch mit ~2000kW oder 320kW unterwegs, zählt das auch?
Mit hunderten Kilo Akku durch die Gegend zu gurken ist meiner Meinung nach aber alles andere als ausgereift.

Na ja ok. Aber der Konservenstrom funktioniert schon ganz gut.
Auf dem Land suchst Du Stromschienen oder Oberleitungen vergeblich.
Auch ist der Fahrspaß nicht zu unterschätzen
Eine vergleichbare Alternative stellt eigentlich nur noch die Brennstoffzelle da.

[Profipruckel]

Jetzt hab ich gesehen, das es auch Strommessungen auf Basis von Hallsensoren gibt.

Ich denke, Du solltest Dich nach fertigen Stromsensoren umgucken, die man über das Kabel schiebt, z.B. bei der Firma LEM:
http://www.lem.com/hq/de/component/opti ... put_type,/

[Wurstblinker]

Hier gibts auch sowas mit Deutschem Datenblatt, leider nicht wirklich günstig.
https://www.voelkner.de/products/356661 ... oC7FHw_wcB

[Chemnitzsurfer]

Oder eine Stromzange schlachten, die trms von uni-t kosten ca. 30-40 Euro

[Virtex7]

ich hab hier massen LEM Wandler, +-200A wäre doch deine Kategorie.
wennst willst, schreib mal ne PN.

[Anse]

Oder eine Stromzange schlachten, die trms von uni-t kosten ca. 30-40 Euro

Da dran hab ich auch schon gedacht. So ein Teil brauch ich eh noch zu kalibrieren und auch sonst weil halt. Ihr kennt das ja

Hier gibts auch sowas mit Deutschem Datenblatt, leider nicht wirklich günstig.

Der Preis hat mich bisher als Abstand halten lassen.
Mal sehen was Virtex7 zu bieten hat.

[Bastelbruder]

In so ziemlich allen Wechselrichtern werden Allegro-Sensoren mit geschlitztem Eisen-Ringkern verwendet. Allerdings werden die Sensoren am Einbauplatz zusammen mit dem Kern abgeglichen, das fällt für den Selbstbau aus. Zudem hat das System einen kleinen Fehler, der in der Hysteresekurve des Eisens begründet ist.
Für den Frickler empfiehlt sich dann eher der gewöhnliche Hall-Generator (aus einem Floppymotor oder so) in Verbindung mit einem OpAmp und einer Kompensationswicklung. Da ist das Übersetzungsverhältnis voraussehbar und muß nicht abgeglichen werden. Fertig gibts die Technik von LEM.

Dann gibts noch die Variante die den Spannungsabfall an einem möglichst langen Anschlußkabel mißt und den TK des Kupfers berücksichtigt. Das hatten wir hier vor nicht allzu langer Zeit.

[Fritzler]

Aber biste dir sicher, dass auch beim Anfahren die 110A eingehalten werden?
Wobei: 80V/110A sind ja schonmal 8,8kW.
Stromsensoren treibt man schonmal in die magnetische Sättigung bei Überlastung und dann dauerts ne Weile bis der Messwert wieder stimmt.
Die fertigen LEM Sensoren habe ich absichtlich nicht vorgeschlagen wegen dem Neupreis
Der Allegro kostet weniger:
https://www.digikey.com/products/en?mpa ... FF-T&v=620
An die Kontakte kannste Schraubösen ancrimpen/löten, dann lässt der sich auch gut reinfummeln.

Das Problem wäre ja nichtmal das Akkugwicht selber, sondern Liion Akkus sind verschleisteile deren kapazität auch immer weniger wird.
Irgendwann bleibt man dann 5km vor Daheim im Winter liegen.
Zudem würden die LIthiumpreise explodieren wenn auch nur ein Deutschland die E Auto Euphorie losbrechen würde.

[Wulfcat]

Dann gibts noch die Variante die den Spannungsabfall an einem möglichst langen Anschlußkabel mißt und den TK des Kupfers berücksichtigt. Das hatten wir hier vor nicht allzu langer Zeit.

Hey, da Kamst du mir zuvor--
Wenn es das Thema hier schon gab, so habe ich es nicht gefunden.... wohl falschen Suchbergiff?

Kann mann die Cu Temp Kompensation nicht durch ein Paralell zur "Gemessenen" Leitung gezogenen cu Strippe erreichen?
Messverstärker für Higeside oder Lowside? (Ich tendire irgendwie immer zu Lowside... )

Würde mich stark interressieren für mein eigenes, jedoch wesentlich gewöhnlicheres(????) E Fahrzeug interressieren. ---> Meine eigene Interpretation zum Thema E Bike.... Motor Oben über Vorderrad(Was ein Hinterrad ist) mit Kettenantrieb vorn...... was schauen da leute Kariert. Der Nachteil ist jedoch das Fahrgeräusch....Zwischen alter Strassenbahn und Gabelstapler
Bisher ~2500Km seit Sylvester
24V
Accu noch Bleisäuerlinge(Alte USV Accus vom Schrott) .... Bald Liion (Alte Laptop Accus) 7Zellengruppen a 12 Zellen

[ESDKittel]

Die fertigen LEM Sensoren habe ich absichtlich nicht vorgeschlagen wegen dem Neupreis

?!?!?
+/-300A LEM gibts fabrikneu bei RS fürn Zwanni...

[Fritzler]

UPS!
Bin von mehr Ausgegangen, weil die 15A Sensoren die ich hier liegen habe schon 15€ neu kosten würden.
(Nein ich hab nicht 1A = 1€ angewendet!)

[ESDKittel]

Die teuren sind die mit klappbarem Kern.
Hier dürfte es aber ein leichtes sein, eine Strippe abzuschrauben und durchzufädeln.

[Wurstblinker]

+/-300A LEM gibts fabrikneu bei RS fürn Zwanni...

Hast du bitte mal nen Link für mich ?
Die billigen, die ich gefunden habe, waren alle nur für Wechselstrom.
Suche schon länger was fürs Punktschweißgerät.

[ESDKittel]

Schau mal hier rein, RS hat die in allen Farben (naja von LEM sind die meist blau), Formen und Strömen:
http://de.rs-online.com/web/c/automatio ... 4294965919

[Virtex7]

servus!

habs schon Anse per PN geschrieben, ich hab hier noch ein paar LEM LA 200-S/SP34 über. 200A, die ich für 10€ das Stück abgeben würde.
Versand geht per Päckchen.

ich müsste auch noch welche in der kA-Klasse haben, bei Wunsch kann ich schauen.

[Bastelbruder]

Im Bulli hatte ich letztes Jahrhundert so ein Amperemeter verbaut, der OpAmp war ein 741.

Die Schaltung steht und fällt mit der Streuinduktivität zwischen Shuntkabel und Kupferdraht-Widerstand, zumindest bei den im E-Auto zu erwartenden, höherfrequenten Impulsströmen.

Ein etwas anderer Lösungsansatz ist ohne Riesenaufwand etwas weniger genau, er hat aber in der Originalausführung den ADC (Strom -> Frequenzwandler) schon dabei. Der hochohmige Spannungsfühlerwiderstand auf der Fühlerseite wird durch eine Konstantstromquelle ersetzt damit die Batteriespannung nicht in der Rechnung auftaucht und der Ladungsaddierende ADC bekommt noch einen zusätzlichen Widerstand (oder das Offsetpoti fliegt raus) damit die Messung bipolar funktioniert. Der Offset wird nachher im Zähler eliminiert, das könnte sich sogar automatisieren lassen.
Dieses ausschließlich Elektronen zählendes Coulombmeter dürfte sicher den Kern der Aufgabe treffen, denn bloß STROOM oder Strom und welche Polarität, das geht auch per Arschgefühl.

[Desinfector]

wie sieht denn überhaupt die Stromstärke-"Füllgrad"-Kurve aus?

soll heissen:
bei welchem Ladezustand kann welcher Strom entnommen werden und WIRD vor allem entnommen?
eine externe Messung muss doch sicherlich mit sowas kalibriert werden.
dann: wie sieht das nach einem Jahr aus?
nach 2 Jahren, nach 3 (...)

gibts da eigentlich erkenntnisse?

[Anse]

Aber biste dir sicher, dass auch beim Anfahren die 110A eingehalten werden?
Wobei: 80V/110A sind ja schonmal 8,8kW.

Genau gemessen hab ich noch nicht aber da die Sicherung 160A hat und der Umrichter beim Anfahren die Beschleunigung begrenzt gehe ich mal davon aus das nicht wirklich viel größere Ströme zu erwarten sind.
Der Motor ist auf 8,6kW ausgelegt.
Die Wandler von Virtex7 sind auf +-200A ausgelegt. Überlast fähig bis 600A.

Dann gibts noch die Variante die den Spannungsabfall an einem möglichst langen Anschlußkabel mißt und den TK des Kupfers berücksichtigt. Das hatten wir hier vor nicht allzu langer Zeit.

Daran hatte ich auch schon gedacht. Der Kabelbaum ist aber ziemlich gut versteckt.

wie sieht denn überhaupt die Stromstärke-"Füllgrad"-Kurve aus?

Ich weiß im Moment nur das die verbauten Lithium-Eisenphosphat-Akkus einen sehr flachen Spannungsabfall haben was es schwierig macht den Ladezustand abzuschätzen. Darum will ich eine Anzeige haben wie viele Wh entnommen wurden und um auch noch zu sehen wann die Rückgewinnung aktiv ist. Und wer will den kein fancy Display haben was keiner sonst hat?

[Anse]

So, endlich es geht weiter.
vor einer Ewigkeit hat virtex7 mir schon Stromwandler zukommen lassen. Die hier: LEM LA 200-S/SP34. Die Teile geben einen proportionalen Strom aus mit Verhältnis 1:1000. Dem entsprechend +-200mA bei +-200A.
Dafür brauchen sie allerdings +-15V. Da käufliche DC-DC Wandler über 3W unanständig teuer sind, hab ich einen eigenen DC-DC-Wandler entworfen rund um den Übertrage eines Schaltnetzteils.
Der Stromwandler funktioniert auch super und ist erstaunlich genau, verglichen mit einem Multimeter.

Die Auswertung soll ein AVR übernehmen. Dafür muss der Messstrom in eine Spannung gewandelt werden. 10-20 Ohm erzeugen eines Spannung die in einem guten Bereich liegt. Problem bereitet mir die negative Spannung. Ideal wäre eine Schaltung die aus +-200mA eine Spannung von 0-5V erzeugt und zusätzlich noch ein digitales Signal für die Stromrichtung erzeugt.
Einfach gleichrichten geht ja nicht wegen dem Spannungsabfall in den Dioden.

[Fritzler]

Nimm nen Widerstand, dass bei +200mA 2,5V abfallen (12,5R, also 12R).
Dann haste -2,5 bis 2,5V und dann noch ne Opampstufe um 2,5V Offset draufzuzaubern.
Zack feddich!


Das geht mit nem Diffamp den man zu einem "Summierverstärker ohne Invertierung" umbaut.
V1 = GND = 0
V2 = Widerstands Spannungsabfall
VR = 2,5V
Verstärkung ist 1 (RF = R1)

[Roehricht]

Hallo,

Kann mann die Cu Temp Kompensation nicht durch ein Paralell zur "Gemessenen" Leitung gezogenen cu Strippe erreichen?
Messverstärker für Higeside oder Lowside? (Ich tendire irgendwie immer zu Lowside... )

Das nennt sich dann Brückenschaltung. Man kommt doch immer wieder auf altbewährtes zurück.

73
Wolfgang

[Roehricht]

Hallo,

Dafür brauchen sie allerdings +-15V. Da käufliche DC-DC Wandler über 3W unanständig teuer sind, hab ich einen eigenen DC-DC-Wandler entworfen rund um den Übertrage eines Schaltnetzteils.

wenn 2x 12V auch geht habbich was. Sind diese Dinger hier:
->zoom
Da gibts auch ein DaBla zu.
Die können 2W.

73
Wolfgang

[Anse]

Nimm nen Widerstand, dass bei +200mA 2,5V abfallen (12,5R, also 12R).
Dann haste -2,5 bis 2,5V und dann noch ne Opampstufe um 2,5V Offset draufzuzaubern.
Zack feddich!

Daran hatte ich auch schon gedacht. Dagegen spricht aber das ich dann keinen klaren Nullpunkt habe und sich die Auflösung vom ADC im Prinzip um die Hälfte reduziert. Wäre sonst auch meine erste Idee gewesen.

wenn 2x 12V auch geht habbich was. Sind diese Dinger hier:

Danke, hab das oben bisschen unglücklich formuliert, für +15V hab ich schon was fertig. Was eventuell noch fehlen würde wäre ein galvanisch getrennter DC-DC-Wandler mit min 12V aber Leistung über 3W. Genaueres weiß ich erst, wenn der Anzeigeteil läuft.

[Fritzler]

Dann guggsu nach "Präzisionsgleichrichter" .
http://elektroniktutor.de/analogverstae ... ivglr.html

[Matt]

und dann OPV Ausgang mit Transistor verbinden und der Transistor signalisiert, ob es plus oder minus ist.
Aber das alles ist nur sehr schnell ausgedachtet, aber in Einsatz musste man genau aufmalen und überlegen.




Grüss
Matt

[xoexlepox]

Dagegen spricht aber das ich dann keinen klaren Nullpunkt habe und sich die Auflösung vom ADC im Prinzip um die Hälfte reduziert.

Wie wäre es mit einem OpAmp-Präzisionsgleichrichter ?

[Matt]

Ohne Text, bezogen zu meine letzte Posting

[Bastelbruder]

Irgendwie scheinen 3'/4 der Leser das Problem nicht verstanden zu haben.
Vorwiderstand - no, niente, nada, habt Ihr was an der Waffel?
[*]LEM und äquivalente "kompensierte" Sensoren wären ideal, sind aber teuer und brauchen Strom (nämlich genauso viel wie das Übersetzungsverhältnis anzeigt).
[*]Dann gibts (ich sag' jetzt "unkompensierte") Hallsensoren, die Absolutwerte ausgeben, die aber in ihrer mechanischen / magnetischen Umgebung kalibriert werden müssen und die nicht (nie!) so genau sein können wie die "kompensierten" Sensoren.
[*]Und dann läßt sich noch der Spannungsabfall auf zwangsläufig vorhandenen Vorwiderständen in Form von Anschlußleitungen auswerten, das geht relativ genau, der temperaturabhängige Kupferwiderstand läß´t sich in derselben Schaltung kompensieren die bereits den induktiven Teil ignoriert.

Mit kompensiert meine ich einen Sensor der transformatorisch übersetzt das Magnetfeld um den zu messenden Draht auf null bringt. Der Fehler des Transformators ist bei nicht allzu dilletantischer Ausführung im ppm-Bereich, also muß bloß noch das Milliamperemeter einigermaßen gut sein.
In dieser Hinsicht ist es interessant, mal die Spec von heiligen Keithley's anzusehen.
Und die von üblichen Billig-DVMs, Warum haben die eigentlich 3 1/2 Stellen wenn 2 vollkommen ausreichend wären und alles dahinter sowieso nur geraten ist?

[Fritzler]

Hä?
Anse hat doch was erzählt, dass der Sensor +-200mA ausgibt, also brauchts den Abschlusswiderstand.
Um daraus nen SPannungssignal zu zaubern.

Aber warum der dann noch +-15V braucht ist mir schleierhaft.
Jedenfalls hab ich zu dem genutzten Wandler kein DB gefunden bei schneller suche.

[Anse]

Ich habe auch schon zuvor über Präzisiongleichrichter gelesen. Ein einfacher Präzisiongleichrichter sperrt ja den negativen Anteil des Signals. Den negativen Anteil könnte man dann einfach mit einem invertierenden Verstärker mit Verstärkung 1:1 umdrehen. Dann könnte man einfach zwei ADC-Eingänge nutzen und positiven und negativen Anteil getrennt messen.

[ESDKittel]

LEM und äquivalente "kompensierte" Sensoren wären ideal, sind aber teuer und brauchen Strom

So teuer sind die auch nicht (z.B. ~20Euronen bei RS-Components) und mittlerweile gibts die auch mit unipolarer 5V Versorgung und Ausgangsmittellage bei Ub/2 für Kleinstrechenknechtanschaltung.

[Bastelbruder]

Präzisionsgleichrichter? Was sol der gleichrichten? und wofür?

Der "kompensierte" (siehe oben) Sensor besteht aus einem Transformator mit Eisenkern und Luftspalt. Der Eisenkern ist meist ringförmig, das ist aber egal. Im Luftspalt ist ein Hallsensor der jedes Magnetfeld aufspürt und als Fehlersignal einem Operationsverstärker zum Fraß vorwirft. Der wiederum produziert eine Ausgangsspannung die am Lastwiderstand (dort wo die 200 mA "rauskommen") in einen mit gewöhnlichen Schätzeisen anzeigbaren Wert gewandelt werden. Auf dem Weg zum Lastwiderstand ist noch eine Trafowicklung, deren Windungszahl das Übersetzungsverhältnis zwischen zu messendem Strom und den 200 mA festlegt.

Weil der Operationsverstärker und auch der Hallsensor weder vom zu messenden Strom noch von Lust und Liebe leben können, muß dafür +-15 V zur Verfügung gestellt werden. Üblicherweise weniger als 10 mA. Aber der Strom durch den Lastwiderstand wird eben auch noch gebraucht.

Mit dem Spannungsabfall am Lastwiderstand würde ich einen Integrator füttern, der mittels Ladungspumpe immer wieder in Richtung Null ausgeglichen wird. Und die Ladungshäppchen könnte man in Amperesekunden kalibrieren.

Nochmal: Präzisionsgleichrichter? Hä?

[Sascha]

Oder schnall einen externen >10bit ADC an den AVR, dann kannste wieder mit dem Nullpunkt um 2,5V arbeiten.

[xoexlepox]

Mit dem Spannungsabfall am Lastwiderstand würde ich einen Integrator füttern, ...

Dessen Ausgang würde dann aber auch je nach Stromrichtung (in oder aus dem Akku) positiv oder negativ werden, wobei die negative Spannung am ADC eines µCs nicht so gut ankommt... Oder denkst du an eine rein analoge Lösung, bei der der Integrator immer angesaftet bleibt, und die Ausgangsspannung etwa der Akkuladung entspricht?

[Anse]

So nochmal was bisher vorhanden ist damit keine Unklarheiten aufkommen:

-Stromwandler LEM LA 200-S/SP34, +-200A, 1:1000 Stromausgang.
-Spannungsversorgung für den Stromwandler +-15V gavanisch getrennt selbst "entwickelt"

Was gesucht wird:
-Möglichkeit um das Stromsignal des Wandlers (max. +-200mA) in ein für einen ADC brauchbares Signal zu bringen (0-5V).

Vorgaben:
-klar definierter Nullpunkt an dem die Stromrichtung wechselt weil ich will genau sehen wann die Energierückgewinnung einsetzt.
-Möglichst schnell das Signal digitalisieren, also so wenig analoge Schritte wie möglich.


Beim aktuellen Stand könnte ich auch wenn es nur um die Stromanzeige geht auch ein Drehspulinstrument mit Mittelstellung Null einbauen und mit dem Wandler verbinden.
Da ich aber ein µC Fanboy bin geht das nicht
Außerdem will ich noch die verbrauchte Energiemenge anzeigen.

Aber ich bin immer wieder erstaunt was die Analog-Experten hier für Lösungen anbringen.

[plottermeier]

Hi,
würde nen Widerstand nehmen und da den Strom durchschieben. Daran nen TLC277 oder ähnliches mit jedem OP drin als Subtrahierer geschaltet und die Eingänge einmal gekreuzt. Dann bekommst Du für positive Ströme an dem einen OP-Ausgang 0-5 Volt und für negative an dem anderen 0-5Volt.
Was fährst Du genau? Hab hier ein ganz altes Twike (TW00013)
Viele Grüße
Jens

[Anse]

würde nen Widerstand nehmen und da den Strom durchschieben. Daran nen TLC277 oder ähnliches mit jedem OP drin als Subtrahierer geschaltet und die Eingänge einmal gekreuzt. Dann bekommst Du für positive Ströme an dem einen OP-Ausgang 0-5 Volt und für negative an dem anderen 0-5Volt.

Wäre super wenn Du das aufzeichnen könntest. Ich kann mir darunter nicht richtig was vorstellen. Das Ergebnis klingt aber brauchbar.

Was fährst Du genau? Hab hier ein ganz altes Twike (TW00013)

Einen Aixam Mega E-City. Das ist ein typisches E-Auto vom Typ Marketing zu Entwicklung: "Wir brauchen noch ein E-Auto im Angebot, macht mal. Aber wenn es geht schnell"
Das komplette Armaturenbrett sieht genau so aus wie bei der Diesel/Benzin Variante.
Die Leistung liegt bei 12kW.

[berlinerbaer]

Auf keinen Fall möchte ich die interessante Debatte oder die Freude am selberfrickeln abwürgen.

Aber beim rumwühlen auf aliexpress ist mir dieses Gerät untergekommen:

https://www.aliexpress.com/store/produc ... df47S1zkwe

Für fünfundzwanzig Tacken kann das vielleicht die Zeit überbrücken, bis Deine Individual-Lösung fertig ist.
Dann hast Du auch schonmal ungefähre Hausnummern, was im Alltag so passiert und Dein Gerät entsprechend anpassen.

Es gibt das auch in kleiner und billiger, aber angesichts der oft optimistischen Leistungsangaben unserer asiatischen Kollegen habe ich den dicksten Brocken rausgesucht, den ich finden konnte...

[plottermeier]

Hi,
den TLC 277 mit etwas mehr als 5 Volt (hatte meist 7 oder 8) versorgen und diese Schaltung zwei Mal aufbauen (Es sind eh zwei OPs in dem IC):
https://www.elektronik-kompendium.de/si ... 210153.htm
E1 von der ersten Schaltung und E2 von der zweiten Schaltung links vom Shunt, E2 der ersten und E1 der zweiten Schaltung rechts vom Shunt.
Der Shunt misst die 0-200 mA vom Wandler (oder direkt den Fahrstrom, dann aber mit Potentialen aufpassen)

Jens

[Anse]

Aber beim rumwühlen auf aliexpress ist mir dieses Gerät untergekommen:

https://www.aliexpress.com/store/produc ... df47S1zkwe

Für fünfundzwanzig Tacken kann das vielleicht die Zeit überbrücken, bis Deine Individual-Lösung fertig ist.
Dann hast Du auch schonmal ungefähre Hausnummern, was im Alltag so passiert und Dein Gerät entsprechend anpassen.

Es gibt das auch in kleiner und billiger, aber angesichts der oft optimistischen Leistungsangaben unserer asiatischen Kollegen habe ich den dicksten Brocken rausgesucht, den ich finden konnte...

Danke, aber weiter vorne hab ich schon dargelegt warum ich auf ein Shuntmessung verzichten möchte. Auch würde ich ungern den Stromkreis unnötig auftrennen.
Ich weiß ja nicht was die Elektronen-Dompteure aus dem Osten genau verbaut haben. Aber mal grob überschlagen:
ein 1mOhm Shunt würde bei 300A eine Spannung von 0,3V liefern. Dabei gehen aber schon 90W(!) an Wärme ab.
Wie sieht es dann aber mit dem kleinsten messbaren Strom von 0,1A aus: 0,1A * 0,001Ohm=0,0001V also 100nV.
Da muss aber wirklich ein guter Messverstärker drin stecken. Oder ein Umschalter für verschiedenen Messbereiche.

@ plottermeier, ok, dann werde ich mal etwas probieren.

[Zabex]

Dei LEMs sind mir zum ersten Mal in Solar-Wechselrichtern begegnet. Dienen zum messen von Gleichstrom oder Wechselstrom.
Da der Ausgang eine Stromquelle ist, kannst Du die gewünschte Spannung über einen Widerstand vom Ausgang gegen Masse einstellen. Zumindest in gewissem Rahmen. 5V sollten aber machbar sein. Der LEM braucht für den internen OpAmp +15V und -15V. Am einfachsten mit 2 fertigen DC-DC Wandlern zu machen. Z.B. ebay 172336245610 (2,88€) für -15V und
eBay 172794594946 (1€) als StepUp für +15V.

Um Positive und negative Ströme messen zu können würde ich den Ausgangswiderstand gegen eine niederohmige halbe Referenzspannung des A/D Wandlers schalten (virtuelle Masse). Bei einem Arduino ginge das so: die 5V Versorgung mit Spannungshalbierer (2 mal 4K7) an + Eingang eines OpAmps, den -Eingang an den Ausgang klemmen und da den z.B. 100 Ohm Widerstand vom Ausgang des LEM anklemmen (Impedanzwandler). Dann entsprechen bei einem 10Bit A/D Wandler 0 Ampere genau dem Wert 511 oder 512 (so genau isser nicht) .
513..1023 positiver Strom (1023 ist Maximalstrom) 0..510: negativer Strom (0 ist Maximalstrom).
In Software kannste das durch
Strom=(AD_Wert-512) * AmpereJeVoltAmLemAusgang / 512 * 2.5
in einen vorzeichenbehafteten Wert umwandeln.

Viel Erfolg!
Gruß,
zabex

[ESDKittel]

Beim Unkraut aus den Fugen vom Bürgersteig kratzen kahm mir folgende Schaltung in den Sinn:

Kommt ein bischen darauf an, wie gut der LEM mit nichtlinearen Bürden auskommt.
Es wird eine galvanisch getrennte Versorgung für den LEM gebraucht (0V_LEM ≠ 0V µC).

Aus dem LEM kommt ein STROM, der ist eine stromgesteuerte Stromquelle.
Diesen Strom schicken wir durch einen Gleichrichter aus 3 Dioden und der BE-Diode eines dickeren Transistors (damit die BE-Strecke auch die 200mA abkann).
Der gleichgerichtete Strom geht durch einen Bürdewiderstand an dem die 0...X V abfallen.
An diesen Bürdewiderstand wird der Eingang von ADC und die 0V vom µC angeschlossen.
Bei positivem Strom aus dem LEM steuert der Transistor auf und gibt über den Optokoppler das Richtungssignal an den µC.
Könnte man sicher auch direkt koppeln ohne Optokoppler, muß man nur die Potentiale beachten.
Bei der Schaltungsauslegung darauf achten, daß die U_EB von Transistor (~7V) im Sperrfall nicht überschritten werden.

[plottermeier]

Die Opampschaltung habe ich im Cityel im Einsatz (Mit 1K /100K für eine Verstärkung von 100) Der Shunt im City-El macht 50mV bei 150A. Da passt das ziemlich gut.

[Anse]

@Zabex, Deine Lösung wurde schon weiter vorne gebracht. Das Problem daran ist der ungenaue Zentrumspunkt und die Tatsache das die ADC Auflösung geteilt wird. Das würde ich gerne vermeiden.

Beim Unkraut aus den Fugen vom Bürgersteig kratzen kahm mir folgende Schaltung in den Sinn:

Ja da kommen eine die besten Ideen

Im Prinzip sollte der Lem mit der Nichtlinearität zurecht kommen da darin eigentlich nur ein Regelkreis steckt der versucht über eine zweite Spule auf dem Kern das Magnetfeld im Kern auf Null zu bringen. Da das nur vom Strom abhängt muss der Regler nur seine Ausgangsspannung um die Flussspannung der Dioden anheben. Das ließe sich aber überprüfen.

@plottermeier, ich hab deine Schaltungsbeschreibung mal aufgemalt:

War das so gemeint?
Hab mich aber noch nicht daran gesetzt um zu verstehen wie das funktionieren soll.

[plottermeier]

Hi,
ja so war das gemeint. Der Trick ist, den OP nur mit Gnd und 7V zu versorgen. Dann kann er auch nur positive Spannungen herausgeben. Der TLC277 soll das irgendwie besonders gut mitmachen, hab ich mal wo gelesen. Wie es mit dem 358 geht, weiß ich nicht. Den kenne ich nur mit symmetrischer Versorgung. Zum Verständnis würde ich mal beispielsweise ein paar Spannungen durchspielen z.B. UR2= 0V, 5V, -5V.
Viele Grüße
Jens

[duese]

@Zabex, Deine Lösung wurde schon weiter vorne gebracht. Das Problem daran ist der ungenaue Zentrumspunkt und die Tatsache das die ADC Auflösung geteilt wird. Das würde ich gerne vermeiden.

Das Problem mit dem Nullpunkt hast Du doch immer. Egal, ob Du das ganze per Hardware oder per Software in positiven oder Negativen Bereich auseinanderklamüsert.

Wenn der ADC nicht genau genug ist, kann man ja noch einen externen dazu nehmen. Wobei man sich auch anschauen muss, wie genau der Wandler ist, ob das eine Bit weniger überhaupt einen relevanten Unterschied macht...

[Bastelbruder]

Der ADC im Kleinhirn ist vollkommen ausreichend um den Durchschnitt des sicher popoglatten Gleichstroms mit ein paar samples zu schätzen. Ob da jetzt 1% mehr oder weniger zum Display getragen werden ist vollkommen uninteressant.

Um den aktuellen Inhalt des Akkus zu verfolgen dürfen keine Lücken im Protokoll auftreten. Auch keine Nichtlinearitäten.
Und dann bleibt bloß noch Integrator und Ladungspumpe, vielleicht Delta-Sigma ADC (ist ein mit 16 bit oversampling betriebener 1bit Δ-Σ was anderes als ein Integrator mit Ladungspumpe?).

[sysconsol]

Warum die Schaltung nun immer komplizierter und trickreicher werden muss, kann ich nicht mehr nachvollziehen.
Und klinke mich aus.

Bitte denkt an die Befilterung der Schaltregler, wenn sie OPVs versorgen.
Und auch an den Betriebstemperaturbereich.
Ich habe schon mal einen Monat Entwicklungsarbeit nach dem Temperaturtest versenkt...