RC-Zeppelin Eigenbau -> LiPo Akku Überwachung -> Automatische Abschaltung

[Heinz S. (aves_aquila)]

Hallo Experten!

Für die µC/Embedded Veranstaltung habe ich ein lustiges Projekt 
abgegriffen. Ich soll einen ferngesteuerten Zeppelin bauen. Herz des 
Ganzen soll ein MSP430G2553 von TI werden. Die Energie kommt aus zwei in 
Reihe geschalteten LiPo Zellen 
http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__43948__ZIPPY_Flightmax_500mAh_2S1P_20C_EU_warehouse_.html

Da ich mich vor einiger Zeit schonmal mit LiPo/LiIon Akkus beschäftigt 
habe, ist mir bekannt das ich selbige nicht unter 3.0-3.2V entladen 
sollte. Also sollte der Zeppelin den Zustand seiner Akkus überwachen, 
mich ab Unterschreitung einer gewissen Spannung warnen und irgendwann 
sich selber abschalten.

1. Ich möchte dass das System sich komplett deaktivieren kann. Es sollte 
dann praktisch kein Strom mehr aus der Batterie entnommen werden. 
Deswegen hatte ich mir gedacht, das ich das System mit einem Taster 
aktiviere und dann der FET Q1 so lange gehalten wird bis der µC (oder 
manuell der Taster) das System komplett wieder abschaltet. Also die 
Funktion eines Stromstoßschalters. Da kam mir gleich ein T- bzw 
RS-FlipFlop in den Sinn, welches vom Taster/Controller getoggelt wird 
und den FET Q1 bedient.

2. Bei zwei Zellen könnte ich die Spannungsüberwachung von meinem µC 
erledigen lassen. Aber ist das Sinnvoll? Denn wenn der selbe µC wie 
unter 1. gefordert das System auch direkt abschalten kann, was passiert 
beim manuellen Anschalten des Controllers? Gibt es dann nicht evtl. 
undefinierte Zustände die den FET direkt wieder ausschalten?

Ich hatte unter anderem an einen eigenen Controller für die Batterie 
gedacht, der per I2C mit dem Hauptcontroller kommuniziert. Sowas wie ein 
ATmega406 oder BQ29330. Wenn ich das richtig verstanden habe, dann 
könnte ich diesen Controllern auch das Ein- und Ausschalten überlassen, 
weil diese den FET ansteuern können, oder? Aber ich glaube die beiden IC 
sind etwas übertrieben für meinen Einsatz... Die können ja auch das 
Laden managen. Das ist bei mir aber unnötig.

Ich habe jetzt soviel gelesen und stehe trotzdem gerade etwas auf dem 
Schlauch, wie ich die Stelle mit dem Fragezeichen im Schaltplan (siehe 
Anhang) füllen soll. Anscheinend muss ich mich erst entscheiden, wie ich 
den Zustand der Batterie überwache. Dann kann ich mir überlegen, wie 
genau der FET Q1 angesteuert wird, oder?

Ich bräuchte mal einen praktischen Rat...

PS: Da ich das Teil selber bauen soll, sind fertige Akkuwächter aus dem 
Modellbaubedarf keine Option.

[Peter (Gast)]

Ich hätte eine zweistufige Überwachung mit Komperatoren gebaut.
Vielleicht hat der MSP auch einen ADC den du verwenden kannst.
Die erste Schwelle ist die Warnung, die Zweite die Abschaltung. Eine 
sofortige Abschaltung kann zu unerwünschten Nebenwirkungen führen.

[Sébastien M. (sebi211)]

Hallo Heinz

Dein Projekt hört sich wirklich interessant an.

Das schöne an der Elektronik ist wieder, dass es tausend Möglichkeiten 
gibt.

Zu deinem zweiten Punkt: Ich würde die Spannungsüberwachung analog lösen 
mit einem Schmitttrigger.

Ich habe mal kurz etwas aufs Papier gekritzelt (sry wenn es manchmal 
nicht lesbar ist).

Schmitt1 und 2 überwachen die Batteriespannung. Op1 ist dazu da, dass 
die zweite Batteriespannung auch gemessen werden kann das erfolgt 
differentiell.

Um Speisung für die restliche Elektronik zu steuern würde ich einen P 
Kanal Mosfet verwenden.