Реклама: Чем коммутировать  напряжение с батарей для измерений  микроконтрорллером ?

 

Хочешь стать куратором любимой темы?

* Комментарии к новостям

7. Фильтр датчика холла (Микроэлектроника) от Aquinax (6.08.2021 в 06:09)8. Сделано в России (Видео от коллег) от КОЛОБОК (6.08.2021 в 06:01)9. Соединение 2х контроллеров с холом и без. (Электросамокаты Kugoo M и G серии и аналоги ) от Vladimir2804 (6.08.2021 в 05:43)10. Жалобы на модераторов (Улучшаем форум) от Басарга (6.08.2021 в 05:30)11. Хвастаемся своими еБАЙКАМИ :) (ОБСУЖДЕНИЕ) (Электровелосипеды) от АлексейС (6.08.2021 в 05:15)12. Счётчик наработки часов для бесколлекторного мотора (Водный электротранспорт) от dimka11 (6.08.2021 в 04:21)
Не нравится реклама? Пройдите простую регистрацию на форуме и не будете видеть рекламу.

Прочитано 2743 раз

0 Пользователи и 1 Гость просматривают эту тему.

16 Авг 2020 в 12:07
Прочитано 2743 раз
Оффлайн

selevo

Ижевск Сообщений: 58
Хотел   наставить делителей но они же ток постоянно будут потреблять от батарей.
Потом решил  полевыми транзисторам p-канальными в корпусах SOT23, выходит дорогова-то... Но нашел интересные транзисторы со встроенным  стабилитроном: ссылка
, который я хотел   ставить  перед каждым затвором
Микросхем коммутаторов таких   нормальных не нашел на  70-100V коммутации.
 Есть у кого идеи ?

Скорее всего задвину на это все дело и всеж поставлю делители с малым током нагрузочным, а после коммутатора CD74HC4067 поставлю ОУ как  повторитель..


16 Авг 2020 в 14:29
Ответ #1
Оффлайн

AlexS4

msk Сообщений: 3076
речь про измерение напряжений на параллелях?
думаю да, надо резистоы, скажем 1MOhm коммутировать на некое более низкое сопротивление, расчитанное из макс динамического диапазона коммутатора. напр если коммутатор+adc питать от 3S и батарея 16S то нижний резистор при допустимом размахе реэйл2рэйл <= R1/(16/3-1)~220k а макс ток утечки верхнего ~ (16-3)*4.2/1e6=55uA  а у остальных до 3S - сумме ариф.прогрессии c грубой верхней оценкой 360uA  - для батарей от 10Ah имхо более чем приемлемо.   можно еще уменьшить эту утечку без снижения точности применяя прогрессивные резисторы, скажем 1M 1..5S   2M 6..10S  3M 10..16S, процессору то всеравно что считать))

а всякие высоковольтные коммутаторы внесут слишком трудноустранимые погрешности по разбросам токов утечек ну и здорово снизят надежность кмк.


17 Авг 2020 в 11:37
Ответ #2
Оффлайн

i

Администратор Иваново Сообщений: 4061
Я поставил на каждую ячейку по микроконтроллеру и заставил его измерять напряжение, а полученные результаты отправлять по линия связи (с гальваноразвязкой) в общий модуль управления.
В спящем режиме каждый мк потребляет доли микроампера.
Чем коммутировать  напряжение с батарей для измерений  микроконтрорллером ?
на фото общее потребление 18 модулей (измерение и зарядка), так как потребление одного модуля измерить не смог.

Связываться с мегаомными цепями не стал, так как они "плывут" от влажности и ловят все помехи.


17 Авг 2020 в 18:03
Ответ #3
Оффлайн

AlexS4

msk Сообщений: 3076
по линия связи (с гальваноразвязкой) в общий модуль управления.
а еще можно избавится от гальванической развязки сделав 1-wire (Dallas interface) через транзисторы как сделано обьединение дискриминаторов по или для cut-off сигнала.  но anw imho сложновато както до неприличия хотя гомогенненько-современненько)).    еще подумалось что развязывать гальванически можно по каналу блютус, выделив трансивер на каждый инстанс чтоб уж до совершенства идею довести))).


Цитата
Связываться с мегаомными цепями не стал, так как они "плывут" от влажности и ловят все помехи.
это не помехи а встроенный генератор белого шума для статистического увеличения разрешающей способности ))

как компромисс можно  по 8s разбить и на 8 каналов adc отдельной avr, тогда коммутатор не нужен и утечки через резисторы можно в разы снизить. и всего 2-3 однокристаллки. или напр по 5s(+-2s) и здорово уменьшить сопротивления чтоб влажности не боялось.
« Последнее редактирование: 17 Авг 2020 в 18:18 от AlexS4 »


17 Авг 2020 в 18:26
Ответ #4
Оффлайн

Dsergio

Москва Сообщений: 404
Микросхемы-мониторы с AFE - analog front end. Например, MAX14921, внешний МК и внешний АЦП. И, соответственно, несколько их ставить. Но ценаа...
да, и вроде народная BQ тоже имеет AFE


17 Авг 2020 в 19:05
Ответ #5
Оффлайн

AlexS4

msk Сообщений: 3076
максимы всегда ценой славились) 16..19usd за 16s... точность да, приличная, но такой огромный недешевый-чип-ище)) под 67вольтами между его крошечными ножками, стремновато)))   и если больше 16s -всеравно чтото выдумывать...

по мне так attiny4/5 какуюнить в sot23, в катушке они копье стоят, если нужно больше каналов adc то   attiny24/44 или 13 и не привязан к готовым интерфейсам и не нужно разнообразить свою кассу всякими специфическими штуковинами.
« Последнее редактирование: 17 Авг 2020 в 19:24 от AlexS4 »


18 Авг 2020 в 07:48
Ответ #6
Онлайн

kor

г. Ижевск Сообщений: 1573
Можно сделать механический коммутатор, на микромоторчике с редуктором (на подобие рулевых машинок с али), и платы галетного переключателя самодельного (разведеная плата и несколько деталек на 3д принтере).


18 Авг 2020 в 10:39
Ответ #7
Онлайн

TRO

Украина, г. Запорожье. Сообщений: 8442
, Да, да, еще можно хомяка в беличью клетку и пусть крутит.......
Ну нельзя же всерьез про мех коммутаторы писать, там ресурс будет никакой...... (и частота опроса тоже)


делал свою БМС с двумя полевыми транзисторами на канал, коммутировал "летающие" конденсаторы каждого канала.
Но гемор это все, есть же спец микросхемы BQ которые дешевле всей этой рассыпухи (на них китайцы свои смартБМС собирают), да и на этом форуме есть открытый проэкт, если каналов у микросхемы мало, то каскадировать.
Я тоже изобретал этот велосипед, делал на tiny13 в каждом канале, но мне в ней памяти на протокол не хватило, потом пытался в tiny25 впихнуть, но забросил (не бюджетно уже), зато балансировка была на обратноходном трансформаторе, около 1А на канал, с выбросом отобранной энергии в общее напряжение всей батареи. Сейчас бы делал на attiny44, или совсем дешевом варианте N76E003AT20 (10 центов в китае, у него памяти вообще дохрена, и ацп 12 бит, но его еще доосвоить надо).
« Последнее редактирование: 18 Авг 2020 в 11:02 от TRO »


18 Авг 2020 в 11:04
Ответ #8
Оффлайн

Dsergio

Москва Сообщений: 404
Но гемор это все, есть же спец микросхемы BQ которые дешевле всей этой рассыпухи
Вот! Подпишусь прям. В итоге выйдет реально дешевле  и быстрее нормальную микруху взять, чем огород городить.

Механический коммутатор БМС в стиле стимпанк можно сделать на мелких релюшках, Omron или Hongfa... Вообще огонь будет... И балансировку тоже на релюшках!!! :-) (а схема измерения - на лампах...)


18 Авг 2020 в 12:38
Ответ #9
Онлайн

TRO

Украина, г. Запорожье. Сообщений: 8442
В итоге выйдет реально дешевле  и быстрее нормальную микруху взять, чем огород городить.
Ну дешевле то да, качественнее - да, надежнее - да, компактнее - да, а вот быстрее.... ой ли.... просто очень мало заинтересованных людей которые потянут разработку кода для контроллера общающегося с BQ, тут нужен уровень покруче чем копипастить ардуиновские скрипты. Я после беглого чтива даташитов BQ7694003 нашел фак в пдфке , где производитель собрал самые проясняющие вопросы ответы мо микрухе, там их больше сотни, и такая куча неочевидных ньюансов, что делать для личного использования становится неприемлимо по количеству потраченного на освоении времени.

Кстати на гитхабе если порытся можно найти открытых проэктов с исходниками, все лучше чем с нуля начинать.
« Последнее редактирование: 18 Авг 2020 в 12:53 от TRO »


11 Янв 2021 в 15:18
Ответ #10
Онлайн

TRO

Украина, г. Запорожье. Сообщений: 8442
Лазил по сайту TI, Разглядывал апликухи с применением BQ76940 (она на 15s),, и наткнулся на схему BMS на 17 ячеек, при беглом взгляде была непонятка, так как микросхема использовалась одна (китайцы если больше 15S ставят две), потом начал глядет куда там еще 2 канала включены, и оказывается они через операционники шуруют прямо на входы АЦП управляющего контроллера. Что примечательно, так это сама схема вычитателя на операционнике , резисторе и добавочном мосфете , при таком включении нету погрешности которую даёт обычный вычитатель с четырьмя резисторами-делителями ( из за технологического разброса резисторов в делителях). Век живи век учись, так можно всю БМС без BQшек собрать, на операционниках. Только управляющему контроллеру понадобится много входов АЦП.



11 Янв 2021 в 16:01
Ответ #11
Оффлайн

AlexS4

msk Сообщений: 3076
при таком включении нету погрешности которую даёт обычный вычитатель с четырьмя резисторами-делителями
так делитель из 2 резисторов всеравно остался и добавилось смещение ОУ нулевое и на коэф усиления вместе с фетом. и добавилась опасность пробоя p-fet на которых почти все напряжение батареи.  усилители питаются сверху же, иначе вроде никак. или я недогнал?


11 Янв 2021 в 16:24
Ответ #12
Оффлайн

AlexS4

msk Сообщений: 3076
так то можно просто делители с разным коэф чтоб в динамический диапазон попадать и мерить потенциалы средних точек. на неточность резисторов можно делать однократную калибровку. ну и разрешающаяя способность конечно нужна более высокая, пропорционально макс коэффициенту делителя.


11 Янв 2021 в 16:31
Ответ #13
Онлайн

TRO

Украина, г. Запорожье. Сообщений: 8442
усилители питаются сверху же, иначе вроде никак. или
Всю схему еще не видел, но думаю что питается конечно сверху, один из входов ведь напрямую к банкам подлючен, но не до низу, так как у них а напряжение питания до 30в.

так делитель из 2 резисторов всеравно остался
Что касаемо, погрешности, это не делитель, резисторы скорее всего одного номинала, а вот в классике идет умножение на величину деления делителя (десятки раз), и синфазная погрешность умножается почти на столько же (я в симуляторе испытывал). Короче напряжение всей батареи замешивается к напряжению ячейки, это так просто не калибранёш.


11 Янв 2021 в 17:50
Ответ #14
Оффлайн

AlexS4

msk Сообщений: 3076
резисторы скорее всего одного номинала
да, 100..300k думаю там оптимально, это управляемый напряжением ячейки генератор тока, который какбы "растягивает" делитель по напряжению.

непонятно, почему они не поставили еще по такому же резистору между входом adc и стоком p-fet, вроде очевиднейшее решение для защиты adc при пробое fet.  такой защитный резистор на точность влиять никак не будет и может быть довольно широкого разброса.

вместо p-fet можно pnp без изменений в схеме. тогда усилители можно будет питать от 1й ("своей") ячейки, без перехлестов.

Соглашусь, наверное это оптимальная схема приведения напряжения ячеек вниз к 1 adc, можно по такой схеме все забабахать, по 5 компанентов на s.   
« Последнее редактирование: 11 Янв 2021 в 18:10 от AlexS4 »


11 Янв 2021 в 19:57
Ответ #15
Онлайн

TRO

Украина, г. Запорожье. Сообщений: 8442
непонятно, почему они не поставили еще по такому же резистору между входом adc и стоком p-fet, вроде очевиднейшее решение для защиты adc при пробое fet.  такой защитный резистор на точность влиять никак не будет и может быть довольно широкого разброса.
Я бы добавил один резистор в сток фета, номиналом выше измерительных в несколько раз, так чтобы основное падение было на нём, а не на фете.
Да и потом, это не настоящая серийная БМС, это макет для исследований (плата для разработчика), можно и пожестить (наверно детальки экономили). Обучающая должна быть больше понятной чем практичной, а значит лишние детальки ни к чему, только запутывают.
вместо p-fet можно pnp без изменений в схеме. тогда усилители можно будет питать от 1й ("своей") ячейки, без перехлестов.
Я как то не вижу как с питанием от одной ячейки тут выкрутится, там же на том "токовом" резисторе должно упасть ровно напряжение ячейки, т.е. все ноги транзистора проваливаются ниже питания операционника, а операционник ниже него свой выход пнуть уже не сможет чтобы эту точку стабилизировать. Но в таком питании от оной ячейки нет необходимости, самая нижняя ячейка идет вообще напрямую, а для второй уже есть запитка её операционника уровнем ниже, так что от двух можно вполне питать. Но я хочу на счетверенном операционнике, чтобы  количество корпусов еще уменьшить. Но скорее всего понадобится еще дешевенький коммутатор, а то у микроконтроллера входов АЦП не напасешся.

А что бы съэкономить ноги, то для балансировки можно использовать ту же ногу что и вход АЦП.
Например если АЦПшный резистор будет ниже номиналом раз в 6 чем баночный, и использовать опору в контроллере 1,1в, то на ножке при измерениях полезный сигнал не будет выше 0,8в (4,35/6=0,725), и можно подключить например дешевый оптрон (они открываются начиная с 0,9в) который будет врубать балансир этой ячейки (когда эту ножку перевести с входа на выход и подать еденицу). Я подобным образом ноги уже экономил.
Короче, надо попробовать сделать опытный образец на 5 ячеек для своей электробайдарки, будет один корпус счетверенного операционника, у меня как раз де то завалялись малопотребляющие с полевиками во входных цепях.
« Последнее редактирование: 11 Янв 2021 в 20:45 от TRO »


12 Янв 2021 в 13:38
Ответ #16
Онлайн

TRO

Украина, г. Запорожье. Сообщений: 8442
Накидал в протеусе 8 каналов.
В принципе работает....
Плюс к показаниям в сотку вольта набегает от утечки по входу операционников, по даташиту там не подтянутые затворы, и утечки почти не должно быть, так что в реале соберу и поглядим. Но уже можно сказать что решение рабочее.

Осталось развести плату и можно устроить натурные испытания.


12 Янв 2021 в 15:18
Ответ #17
Оффлайн

AlexS4

msk Сообщений: 3076
не вижу как с питанием от одной ячейки тут выкрутится, там же на том "токовом" резисторе должно упасть ровно напряжение ячейки,
да
Цитата
т.е. все ноги транзистора проваливаются ниже питания операционника, а операционник ниже него свой выход пнуть уже не сможет чтобы эту точку стабилизировать.
да, питание вниз нужно а вот вврх для рэйл2рэйл усилителей необязательно, тоесть питать надо от ячейки под измеряемой а не от своей. а pnp потому что он дешевле и надежнее, c меньшим порогом  и делает то же самое в этой схеме.
bc856 (80V) напр.

корпуса обьединять имхо такое себе, если массовое производство - да копеечку на плэйсере экономим а так - только лишняя боль с трассировкой, утечками, вероятностями пробоя. по мне так в sot23 корпусах усилитель скорее всего по площади даст экономию от x4 so14 с учетом трасс.