Hallo, Ich möchte an einem 13s Akku die Spannung an jeder Zelle mit einer genauigkeit von 0,05V messen. Spannungsbereich von bis 54,6V wird über Spannungsteiler hochohmig auf 3,3V herunterskaliert. Wird wohl mindestens ein 12Bit ADC dahinter benötigt. Es geht mir hier einzig um die 13 Kanäle und nicht um sonstige Vorbeschaltungen. Es sollte auch ein header oder shield oder breakout board sein. Will keine Platine mit Eagle oder Kicad erstellen. Nun ist mir bei Atmel oder STM kein MC mit min. 13 Channel ADC bekannt. Mögliche Wege wären... CD74HC4067 16 Channel analog Multiplexer breakout board. Hier weiß ich leider nicht welche Verfälschung der mir reinbringt, da die Kanäle wohl verlustbehaftet sind und ob ich das herausrechnen kann. Kennt ihr kleine Breakout Boards die für das was ich machen möchte, geeignet sind?
Emil schrieb: > Nun ist mir bei Atmel oder STM kein MC mit min. > 13 Channel ADC bekannt. ? Selbst ein kleiner STM32F100 hat 16 Kanäle, schon in der kleinsten Gehäusevariante LQFP64. Emil schrieb: > Kennt ihr kleine Breakout Boards die für das was ich machen möchte, > geeignet sind? Die Frage ist, ob du einen VL-Discovery mit STM32F100RB als Breakout Board akzeptierst.
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Emil schrieb: > Ich möchte an einem 13s Akku die Spannung an jeder > Zelle mit einer genauigkeit von 0,05V messen. > > Spannungsbereich von bis 54,6V wird über Spannungsteiler > hochohmig auf 3,3V herunterskaliert. > Wird wohl mindestens ein 12Bit ADC dahinter benötigt. Sportlich! Nur so mal als grobe Betrachtung: - Teiler auf 0.1% Genauigkeit (50V zu 50mV)? Du brauchst dann Widerstände mit 0.01% Toleranz. Gleiches gilt dann für die ADC-Referenz. - 12Bit ADC, reicht theoretisch, praktisch aber nicht. Nur die Auflösung reicht. - hochohmig? ADCs wollen meist niederohmige Eingänge.
Matthias S. schrieb: > Selbst ein kleiner STM32F100 hat 16 Kanäle Er will eine Genauigkeit besser als 0,1%. (55V max. und Fehler kleiner 0,05V) Da wird es mit den 12 Bit Wandlern eigentlich schon unmöglich. Deren Gesamtfehler dürfte locker 2-4LSB betragen. Dazu kommt der Fehler durch seine Spannungsteiler, Referenz, Thermospannungen, Störspannungen, ... HildeK war schneller :-)
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HildeK schrieb: > - hochohmig? ADCs wollen meist niederohmige Eingänge. Er will fast statisch Akkuspannungen messen. Da geht ein hochohmiger Spannungsteiler und ein 10-33nF Kondensator zum Puffern.
Udo S. schrieb: > Er will eine Genauigkeit besser als 0,1%. > (55V max. und Fehler kleiner 0,05V) Ich würde sagen, er will jede Zelle einzeln mit 0.05V Genauigkeit messen. Das wären dann ca. 4,3V max, also gut 1% Genauigkeit. Oliver
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Udo S. schrieb: >> Selbst ein kleiner STM32F100 hat 16 Kanäle > > Er will eine Genauigkeit besser als 0,1%. > (55V max. und Fehler kleiner 0,05V) Ich habe ja nur drauf geantwortet, das er keinen MC mit 12 Kanälen/12Bit findet. Ob sein Messkonzept taugt, bleibt davon unabhängig. Bei meinem E-Fahrzeug wird ein Differenzverstärker mit 2 Muxes zwischen den Zellen umgeschaltet, damit bleibt die Messspannung von der absoluten Gesamtspannung unabhängig.
Oliver S. schrieb: > Udo S. schrieb: >> Er will eine Genauigkeit besser als 0,1%. >> (55V max. und Fehler kleiner 0,05V) > > Ich würde sagen, er will jede Zelle einzeln mit 0.05V Genauigkeit > messen. Das wären dann ca. 4,3V max, also gut 1% Genauigkeit. Er misst aber nicht jede Zelle einzeln. Im Maximum misst er den gesamten Akku, d.h. sein Messbereich muss darauf ausgelegt sein. Als hat er einen Messbereich von bis zu 55V, innerhalb dem er eine Genauigkeit von 0,05V haben will - weniger als 0,1% des Messbereichs. Dass er nachher daraus die Einzelzellen-Spannungen ausrechnet, ändert an den Anforderungen an die Genauigkeit der Messung selbst nichts mehr.
Rolf M. schrieb: > Er misst aber nicht jede Zelle einzeln. Er misst noch gar nichts. Er hat lediglich den Wunsch, irgend etwas irgendwie zu messen, garniert mit vielen "ich will", "es muß", "es soll". Oliver
Oliver S. schrieb: > Rolf M. schrieb: >> Er misst aber nicht jede Zelle einzeln. > > Er misst noch gar nichts. Nun gut. Dann tut er es eben nicht, sondern will es tun. So oder so sind die Anforderungen an die angedachte Messmethode so wie beschrieben. > Er hat lediglich den Wunsch, irgend etwas irgendwie zu messen, ?? Er hat doch ziemlich genau beschrieben, was er messen möchte und auch wie er das tun möchte. Allerdings ist es auf Grund der sehr hohen Anforderungen an die Genauigkeit nicht unbedingt praktikabel. > garniert mit vielen "ich will", "es muß", "es soll". Das einzige, was ein bisschen in diese Richtung geht, ist: Emil schrieb: > Es sollte auch ein header oder shield oder breakout board > sein. Will keine Platine mit Eagle oder Kicad erstellen.
Rolf M. schrieb: > Er hat doch ziemlich genau beschrieben, was er messen möchte und auch > wie er das tun möchte. Er hat ein Problem und sich bei der Suche nach dem Lösungsweg etwas verrannt. Wie andere schon geschrieben haben, die Lösung mit den Ultra-Präzisen Spannungsteilern und hochauflösenden ADC dahinter ist nicht wirklich Optimal, weder vom Ergebnis noch vom Preis-Leistungs-Verhältnis. Evtl. macht es Sinn wenn er einen Schritt zurück macht, und sich andere Lösungswege anschaut. Es gibt z.B. (Linear/Analog, Infineon, TI, NXP, ...) Schöne BMS-ICs, die 15 Zellen auf einmal überwachen, gleichzeitig als Balancer arbeiten, und dir die Einzelspannungen entspannt digital melden. LTC6812-1 z.B. als Anschauungsobjekt (Viel zu Teuer, Overkill mit 16Bit und 0.0005V typ.Error, schwer erhältlich, kein Breakout-Board) Gibt's aber auch in kleiner, billiger, für weniger Zellen, aber mit "Daisy-Chain"-Funktion. -> mal die parametrische Suche der üblichen Verdächtigen bemühen...
Danke für die Rückmeldungen. War bezüglich Überlegungen meinerseits sehr hilfreich. Denke, mein Messkonzept war nicht so durchdacht. Eher für die Tonne :-) Bin nicht so sehr in dem Hardware Thema drinnen. Kann es aber nachvollziehen. Die bessere und wohl üblichere Messmethode ist das mit dem Differenzverstärker. Werde das noch im Detail durchdenken und mit LTspice simulieren. Dann habe ich aber immer noch das Problem, mir keine Platine entwickeln zu wollen. Daher die frage ob es Differenzverstärker breakout module in dem weiten Eingangsbereich gibt. 0... 55V und der Mux sollte ebenfalls diese Spannung an seinen Kanälen können. Mögliche Verfälschungen des Mux würde wohl der Differenzverstärker prinzipbedingt herausnehmen. Den Diff. Verstärker könnte ich wohl auch auf Lochrasterplatine löten. Ich bräuchte also Ratschläge bezüglich Mux und Differenzverstärker. Möglicherweise gibt es hier auch schon PCB Module, die genau das bereitstellen, da das erfassen von vielen Spannungen über einen weiten Spannungsbereich jetzt nicht sooo ungewöhnlich ist. Verzeiht mir, dass ich hier konkret frage aber ich will mir das lange Suchen mangels Erfahrung ersparen. Mein Schwerpunkt liegt eher im Übermitteln der Daten über Bluetooth an mein Handy und Aufbereiten der Daten in einer Smartphone App. Also in Software.
Emil schrieb: > Mein Schwerpunkt liegt eher im Übermitteln der Daten über Bluetooth an > mein Handy und Aufbereiten der Daten in einer Smartphone App. Das ist also nur Spielerei und keine notwendige Anwendung?
Ist privater Natur, Hobby. Das tut aber wohl nichts zur Sache. Ich denke nicht, dass das Wohlergehen der Menschheit davon abhängt. Ist somit nicht zwingend notwendig. Aus meiner Sicht für mich aber schon mehr oder weniger notwendig. :-) Ich glaube, BMS ist hier das richtige Schlagwort. Da sollte ich mich mal schlau machen. Dort gibt es ja Lösungen und Chips die genau für sowas eingesetzt werden. (Zellenspannungen ermitteln.)
Emil schrieb: > Ich denke nicht, dass das Wohlergehen der Menschheit davon abhängt In einem BMS mögen die 0,05V notwendig sein, um sie auf einem Handy anzuzeigen in 99% aller Fälle nicht.
Εrnst B. schrieb: > Wie andere schon geschrieben haben, Und ich auch, in dem Teil, den du nicht zitiert hast. Aber gut, dass du es jetzt auch nochmal geschrieben hast. :) > Evtl. macht es Sinn wenn er einen Schritt zurück macht, und sich andere > Lösungswege anschaut. Das wäre definitiv sinnvoll. Udo S. schrieb: > Emil schrieb: >> Mein Schwerpunkt liegt eher im Übermitteln der Daten über Bluetooth an >> mein Handy und Aufbereiten der Daten in einer Smartphone App. > > Das ist also nur Spielerei und keine notwendige Anwendung? Die meisten Hobbybastler bauen Spielereien und keine notwendigen Anwendungen.
Das wird nicht ganz einfach! Eher vielfach. Die meisten A/D-Wandler stehen auf eine massebezogene Spannung. Woher nehmen wenn nicht stehlen? Sollte allerdings bei der ersten Zelle kein Problem sein. Weiterhin könnte die hohe, differenzielle Spannung spannend werden.
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Emil schrieb: > Ich glaube, BMS ist hier das richtige Schlagwort. > Da sollte ich mich mal schlau machen. Dort gibt es ja Lösungen und Chips > die genau für sowas eingesetzt werden. (Zellenspannungen ermitteln.) Auf https://opensourceebikefirmware.bitbucket.io/development/Smart_BMS_with_bluetooth.html solltest du ein paar interessante Links finden. (Fertiges BMS auf Basis von BQ76940 + bluetooth und Link zu einem Github Projekt)
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