Измерение напряжения 11 аккумуляторов
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Чт, 06/09/2018 - 14:43
Доброе время.
Мне нужно для контроля видеть значения напряжения на большом количестве (11 штук) аккумуляторов 2.7В. Использовать для этого делители напряжения - будет массивно. 22 резистора. При этом займется 11 входов, что очень печально. Можно ли как-то решить эту проблему более правильным способом?
11 вот таких вольметров на панель и ардуину выбросить.
Ну цель то состоит не только в съеме, но и в оповещении пользователя в разбалансировке и выводе на маленький экран информации по банкам. 11 аккумуляторов подключены последовательно. Цель для начала контролировать их напряжение и разбалансировку, оповещать в случае, если такое произошло. Это для того, чтобы контролировать и анализировать напряжение их саморазряда.
цель то состоит не только в съеме, но и в оповещении пользователя
А в первом посте было написано
Мне нужно для контроля видеть значения напряжения
Пошутили?
Ну-ну.
Там написано "для контроля". :) Не только для контроля визуального, о котором вы могли подумать.
цель то состоит не только в съеме, но и в оповещении пользователя
А в первом посте было написано
Мне нужно для контроля видеть значения напряжения
Пошутили?
Ну-ну.
Доброе время.
Мне нужно для контроля видеть значения напряжения на большом количестве (11 штук) аккумуляторов 2.7В. Использовать для этого делители напряжения - будет массивно. 22 резистора. При этом займется 11 входов, что очень печально. Можно ли как-то решить эту проблему более правильным способом?
Брат! Если для тебя 22 резистора - массивно и 11 ног - сложность, то даже не знаю, что тебе посоветовать?!
Вот это (см.выше) 22 резистора и 11 аналоговых входов (столько есть у Меги, там их 16) - это вот и есть самое простое решение... и по цене тоже... ну вот самое-самое-самое! Честное слово. Потому, как повторители напряжения, защита входов и аналоговый мультиплекскор - во первых не для твоего уровня, а во вторых на самом деле, нахрен в этой задаче не нужно.
Дело не в том, что это "сложно", а в том, чтобы сделать с минимальным количеством деталей, не громоздкое. Мега для этого изначально и планировалась и лежит в ожидании. Если использовать ее, то можно вообще без делителя подавать напряжение просто, так как оно ниже 5 вольт. Думаю, может есть какая-то возможность сделать на мини например, используя при этом какую нибудь несложную схему, в которой разобраться, мне это интересно. Или это слишком сложно?
Так, чтобы совсем не заморачиваться, то мега конечно это простейшее решение. Хочется убедиться, что правильное, потому прошу помощи советом. Спасибо.
Напр. PCF8591 x 3 шт. Или, может, у NXP более многоножечное имеется. Как вариант - несколько ADS1115. Или мультиплексор, как советовали выше - типа CD74HC4067 или около того.
аккумуляторы последовательно и в таком количестве, аккумулятор велосипеда какого нибудь?
11*2.7=27В разность потенциалов между верхним и нижним аккумулятором. Успехов в подавании напряжения напрямую.
оно ниже 5 вольт.
?????????
А ничего, что ты выше писал о том, что аккумуляторы соединины последовательно?
Итого на измерения у тебя не разница а накопленная сумма:
2.7, 5.4, 8.1, 10.8 ... ну и так далее. Иначе нужно на каждую пару входов делать специальную схему на операционнике, т.н. "грауд референс". Или вычитатель, если по простому.
Я ж написал, что не нужно много думать - лоб в морщинах будет! 11 делителей, на 1% резисторах, каждое напряжение приводим к 2.7, примерно, для простоты, измеряем Мегой, потом сажаем аккуратного мальчика с тестером, который подберет точные поправочные коэффициенты ко всем делителям, сравнивая то, что пишет ардуинка и значение с китайского тестера.
аккумуляторы последовательно и в таком количестве, аккумулятор велосипеда какого нибудь?
Велы на литии, а там 3.6... так что даже не знаю, что это за банки.
2.7 полностью разряженный, так что очень похоже
а если просто для контроля напряжения то можно использовать 2 шт Cellmeter, быстрый поиск показал что бывают максимум 8S. Короче выбрать самый дешевый 6-8S, балансировочные кабеля и немного спаять
http://ali.onl/15JN
Вот например
Это титанат - последнее поколение лития. Посмотрите тесты на ютубе есть. 6S сборки используют автозвукеры. Емкость у этой штуки будет немаленькая, около 80ач, 27.5-28.5В, т.е. порядка 2.2квт. Литий ион жизнь порядка 1000 циклов, у титаната до 25000 циклов при 80% разряда.
Да, про подключение напрямую я еще не думал, это мне что-то мыкануло, что там 2.7. Без делителей по ходу не обойтись никак.
Может быть подумать использовать CD74HC4067, как бы тогда не нужна мега получается, можно обойтись наной, но таки без делителей то все равно не обойтись?
Напр. PCF8591 x 3 шт. Или, может, у NXP более многоножечное имеется. Как вариант - несколько ADS1115. Или мультиплексор, как советовали выше - типа CD74HC4067 или около того.
Аналогичная тема недавно обсуждалась
Кстати, можно не делители, а сдвигатели ставить на диодах, но тогда много диодов потребуется или на стабилитронах.
Интересно, спасибо, но тема не раскрыта. Спрос есть, реализация хромает. :-)
Аналогичная тема недавно обсуждалась
Attiny85(45,13)на каждый элемент.
И пусть она от него и питается.
И своё питание измеряет.
Её выход на светодиод оптрона.
И пусть морганием передаёт что угодно.
Или много оптронов на каждый канал меги 328
или на один пин,
но там нужно как-то по времени "моргалки" разделить.
Заодно и балансир на ней сделать.
Может быть подумать использовать CD74HC4067, как бы тогда не нужна мега получается, можно обойтись наной,
Стесняюсь спросить: Нана - 150р, Мега 450. На 300 р ты как раз купишь мультиплексор и закажешь плату к нему.
Извращения тебя привлекают? К психотерапевту, штоле, сходи, или в церковь.
Другой ряд, ежели ты на кухне себе заЛУТишь плату. Мультиплексоры и по 10 рублей есть на 8 каналов. Еще сэкомленные средства останутся, для защиты входов. А так старый добрый, еще из телеателье, К561КП2 ЧиД по 9 р барыжит! ;)
А вот, кстати, остроумно!!! Просто очень нравится идея!
Дело не в деньгах. Мега свободная у меня есть. Пожалуй буду делать на ней. В идеале для точности измерений сопротивления подгонять под каждое напряжение? 2,7 5.4 и так далее? Или достаточно одного делителя скажем на 30В? Как думаете?
Кстати если на этой базе сделать балансир - было бы мегакруто. Об этом не думал еще. Если пассивный - типа выравнивать все банки нагрузочным резистором по самой нижней банке. Если активный заряжать каждый из аккумуляторов до самого высокого напряжения. Но тут вопрос коммутации вылезает. Как выхватывать каждую банку по отдельности.
Trembo! Это просто гениально!!!!! Спасибо!!!!
можно тогда уж дуню 168/3.3V, по цене также почти как 85, а плюшек больше.
Только нужно учитывать что разряженный элемент как раз на пределе работоспособности тиньки13 например
На самом деле титаната рабочий диапазон +- по ёмкости это 1,9 - 2в нижнее -2.5-2.6в на элемент.
Напряжение питания для INA219 (INA226) или ATtiny13 (44) можно брать от двух или трех аккумуляторов из сборки и тогда не надо переживать за малое напряжение на ячейках..
Вообще, есть уже реализованные проекты БМСсок (вольтметры) на последовательную сборку, где число ячеек может быть выше 20 и более шт. Например эта - https://electrotransport.ru/ussr/index.php?topic=35853.0 Где МК типа Тинек13-44 выступают как измерители, связь через оптроны.
Можно наверное сделать и на INA219-226 если их подключать через оптроны к мультиплексорам, с мультиплексоров на центральный МК. INA219 дешевле INA226.. Еще интереснен такой модуль - INA3221 , это тот же INA219, но который имеет три канала (через внутренний мультиплексор).. стоит около 2долл - стоимость до 0,7долл за канал. Если делать БМС (вольтметр) на 12 каналов, нужно всего 4 модуля.. возможно даже не нужен будет промежуточный мультиплексор, потому что модуль имеет 16 адресов (на сколько понял) и 4 модуля можно повесить на одну шину.
Можно наверное сделать и на INA219-226 если их подключать через оптроны к мультиплексорам, с мультиплексоров на центральный МК.
Можно, особенно если лежат в закромах двунаправленные оптроны с поддержкой I2C шины :) Если таковых нет, то возможно дешевле и удобнее выйдет сразу изолированные сигма-дельта ацп купить, чем городить огороды. Вообще в #5 wdrakula отразил всю суть, в общем то более бессмысленно что-то предлогать ТС, любое другое решение будет несравнимо сложнее, чем резисторный делитель.
Я планирую питать устройство от всей сборки через dc-dc. Непонятно какой будет потребление еще. Понижайка, ардуино, 11 делителей, WiFi. Читал спеку по ina226 - не понял как им присвоить разные адреса по i2c. Трехканальное устройство - это круто. Поизучаю. Я вообще вот смотрел на 11 таких модулей: ina226: точность до сотых это круто.
Ina226 IIC интерфейс двунаправленный ток/Мощность мониторинга модуль датчика
http://s.aliexpress.com/UjaAJBRv
http://out.arduino.ru/?redirect=https%3A%2F%2Felectrotransport.ru%2Fussr...
Этот бмс на электротранспорте заточен под липо и лифепо, слабый зарядный ток 15а. Но за инфу спасибо. Интересная реалиреализация, попробую поговорить с автором. Там как бы бмс. А тут как бы контроль напряжений, слежение за саморазрядом элементов и прочее. Балансировку если добавить будет вообще круто. Но я концептуально пока не соображу, как разряжать каждую банку в отдельности.
Если бы просто мерить (в чем я сомневаюсь.. ведь там нужна БМС) то просто делители, конечно, самое простое.. тогда вообще лучше две пищалки взять на АЛи по прим. 1,5долл /шт. каждая на 8 каналов. Правда точность на последних ячейках доходит до плюс минус 0,2- 0,6В.. и это уже плохо. Странно вообще, нигде не встречал схему на ОУ больше чем 8 каналов..
Оптоизолированные АЦП конечно круто, но да.. видимо не для этого случая.
Если нужнен просто индикатор, то у этого автора еще есть страничка на другом сайте, где как раз нужно было не БМС а индикатор.. https://electroavtosam.com.ua/forums/viewtopic.php?f=41&t=914&start=105 и он там предложил свое решение - чем хорошо, что там ступенчатая (программируемая) индикация..
Но вообще-то, мне бы хотелось сделать свой вариант реализации к примеру на Тиньках44 (или подобные) с открытым кодом (скетчем). По поводу разряда отдельных ячеек нет проблем, главное в этом (как мне кажется) - связать все МК по шине, чтобы можно было гибко управлять и снимать данные.
Ну пищалки мне не катят. В планах вывод напряжений по Вайфай или по сети, так как акумы дома стоят. Также нужна возможность олпвливать банки, имеющие саморазряд. Записать на флешку данные разряда для прорисовки графика. Т.е. нужно четко оперировать данными. Балансировка в этом случае будет огромным бонусом. Если придумать как вешать на каждую банку в отдельности нагрузочный резистор.
Типа на мосфетах что-то.
После всего сказанного прихожу а ардуино Мега + делители на 1.1в + нагрузочные резисторы + 11 мосфетов. Так мы можем высаживать по нижнему напряжению перезаряженные банки.
По балансирам к ЛТО (литий титанат) есть тема - https://electrotransport.ru/ussr/index.php?topic=44472.msg1049235#msg104... там можно чего-нибудь полезное почерпнуть..
Кусаются локти из-за величины потребления 11 делителей напряжения. Какой максимальной величины сопротивление можно поставить для уменьшения тока?
Для 30В к 1 вольту плечо 30. Если взять 3мом и 100ком, ток равен 10ма. А их 11, ну пусть они идут на уменьшение - все равно жаба давит. До какого предела можно опускать ток? Скажем при 30мом и 1мом теряться будет всего около 1ма...
Где этот предел и оптимальное значения сопротивления делителя, чтобы ардуино сняла напряжение?
morfius, 3 мом и 10 ма это что? Есть мегаомы (МОм) есть миллиомы (мОм) Есть миллиамперы(мА) есть микроамперы мкА
Если имеется ввиду 3МОм - то у вас что-то с арифметикой не ладится: 30/3000000 = 10 мкА
Да, спасибо. Я олень, заблудился в нолях. Ток приемлемый с точки зрения потери, но как понять какой минимальный ток нужен ардуино, чтобы корректно работать?
Например 100ком на 3.3ком - 290 мкА будет достаточно? На каком токе ардуино может перестать снимать напряжение?
Еще одно готовое решение
https://electrotransport.ru/ussr/index.php?topic=38087.0https://electrot...
morfius, ну как сказано в
священном писаниидаташите : The ADC module is optimized for analog signals with an output impedance of 10kΩ or less. If such a source is used then the sampling time will be negligible.Стало быть от 10 кОм и вести рассчёт..
gfx125 интересное решение. Правда для моих целей нужно будет аж 4 таких платы. Стоить это будет намного дороже 11 нагрузочных, мосфетов, оптопар и чутка резисторов. Поизучаю этот вопрос.
Заточены они под 1.85v-2.85v. Мне же нужно 2-2.6в. Может возможно допилить. Но 4 таких платы это капец. ☺
Также судя по последним отзывам вариант сырой. Греется, перегорает, китайский язык...
берете пнп транзистор и собираете источник тока, базу на минус батареи, эмиттер через 10к на + батареи, коллектор на вход ардуины и через 10к на землю, и так для каждой батареи начиная со второй от земли.
в результате напряжение каждой батареи оттранслируется вниз, к земле, за минусом 0,6-0,7В, т.е. на всех входах ардуины будет примерно одинаковое напряжение и никаких делителей подбирать не нужно.
Резисторы желательно 1%.
По поводу 10ком ограничения не понравился ток, который будет в холостом ходе. Стал копать и тут нашел такую тему: http://arduino.ru/forum/apparatnye-voprosy/voltmetr-na-delitele-napryazh...
Основная мысль, что для аналогового входа сопротивление 100Мом, а не 10ком.
Цитата:
В даташите написано, что выходное сопротивление источника сигнала для АЦП оптимально не более 10КОм (если чё, что выходное сопртивление делителя равно сопротивлению его резисторов, если их включить параллелльно. Строго говоря это не совсем точно, нужно ещё сопротивление источника учитывать, но оно обычно мало и не сильно влияет).
Но недавно знающие коллеги мне тут на форуме объясняли, что это верно, если измерять переменный сигнал достаточно высокой частоты. Для постоянного тока (а это был мой и теперь Ваш случай) можно не париться, а ствить исходя из того, что сопротивление входа порядка 100МОм - в 100-100 раз меньше, как Вы и написали, так что ставьте делитесь с суммарным сопротивлением обоих резисторов в 100-1000КОм.
Я поставил 630К и 380К и для моего случая очень доволен.
Китайцы в своих модулях тоже используют примерно такие номинала. 820ком и 180ком:
Высокая Точность DC Напряжение Сенсор модуль Напряжение детектор Напряжение делитель модуль обнаружения для Arduino
http://s.aliexpress.com/aq6RnQvq?fromSns=Copy to Clipboard
Так что пожалуй для моего случая подойдет 820ком и 27ком. Ток около 39мка.
ВН Упс, не увидел сообщения. Подумаю, а в чем плюс этого метода от просто делителя?
2.6-0.7=1.9В и прощай ардуино?
И кстати да, можно использовать в принципе 10 делителей для 11s. Общее напряжение минус сумма напряжений 10 банок = напряжение 11й банки, но это уже такое...
Я сам в своё время говорил что-то подобное, но увы, всё это были заблуждения. Время выборки АЦП короткое, и источник сигнала должен успеть зарядить ёмкость увх в АЦП, но при большом импендансе источника сигнала (>10кОм) этот процесс может затянуться, ёмкость будет недозаряжена, отсюда пойдёт существенная ошибка. На эту тему есть хорошая статья Л.И. Ридико она про STM, но в AVR всё аналогично устроено.
Да, я тоже читал пару холиваров на этот счет, но факт остается фактом - китайцы используют такие номиналы для делителей, их бы уже закидали тухлыми яицами, если бы модули не работали. Я попробую по факту и так и так, проверю на практике точность измерений, помноженной на коэффициенты значения от эталонного вольтметра и поподаю на измеритель разное напряжение в диапазоне измерений. Так я смогу сравнить, на сколько эта возможная неточность, если она есть нивелируется тем самым коэффициентом в сравнении с эталоном. Разница то будет скорее всего линейная... Нашел несколько схем, где используют похожие делители, так что думаю вариант опробовать стоит. Если же разница будет нелинейная и сильно плыть, можно будет делитель собрать на меньших сопротивлениях.
Я сам в своё время говорил что-то подобное, но увы, всё это были заблуждения. Время выборки АЦП короткое, и источник сигнала должен успеть зарядить ёмкость увх в АЦП, но при большом импендансе источника сигнала (>10кОм) этот процесс может затянуться, ёмкость будет недозаряжена, отсюда пойдёт существенная ошибка.
:-) Не проблема ткнуть два резистора и померять разницу. Увидим ли мы там вольтом больше или меньше или все таки не увидим. :) Теория теорией, а практика практикой. Задача измерять напряжение с точностью до сотых. Это все, что требуется. Выше - красивее, но практической ценности в этом не имеет, потому пока буду играться с делителями. Поставлю резисторы как писал до 1М, и до 10к и посмотрю разницу, всего и делов.
Я сам в своё время говорил что-то подобное, но увы, всё это были заблуждения. Время выборки АЦП короткое, и источник сигнала должен успеть зарядить ёмкость увх в АЦП, но при большом импендансе источника сигнала (>10кОм) этот процесс может затянуться, ёмкость будет недозаряжена, отсюда пойдёт существенная ошибка.
:-) Не проблема ткнуть два резистора и померять разницу. Увидим ли мы там вольтом больше или меньше или все таки не увидим. :) Теория теорией, а практика практикой. Задача измерять напряжение с точностью до сотых. Это все, что требуется.
Задача измерять напряжение с точностью до сотых. Это все, что требуется.
Действительно, делов-то :)
Я имею ввиду, что поменять резисторы и проверить дел не много. Сравнить полученные результаты и если результат не устроит - размышлять дальше. Точные резисторы, конденсатор 0.1мкф на пин и землю, эталонные коэффициенты с разностью в пол вольта не должны давать большой погрешности. Можно сделать также свой делитель на каждое напряжение. В этом деле важна не столько точность, сколько равенство напряжений всех банок относительно всей сборки.