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Hallo

Ich habe einen E-Roller mit einer LiFePO4 Batterie 60 Volt bestehend aus 20 Einzelnen Batterien, die in Reihe geschaltet sind.
Nun möchte ich eine Spannungsanzeige für jede einzelne Zelle haben Digitalanzeigen zeigen mir zwar die genaue Spannung an, aber das ist für mich nicht so wichtig, wichtiger ist, das die Batterien alle die gleiche Spannung haben, hier bietet sich an das mit LED´s zu bauen.
10 LED’s in einer Reihe von 2,3 V (Min) bis 3,9 V (Max) und das 20-mal nebeneinander, als Punktbetrieb geschaltet, so habe ich immer im Blick, ob die Batterien alle die gleiche Spannung haben, ohne dass ich erst alle 20 Digitalanzeigen lesen muss.
Nach meinen Recherchen eignet sich dafür das Treiber IC LM3914 am besten und nun das Problem:

In dem E-Roller ist über einen DC-DC Wandler 12 V Versorgungsspannung vorhanden, die könnte ich auch als Versorgungsspannung für die IC´s verwenden, ich benötige ja davon 20 Stück, die 12 V hat aber dieselbe Masse haben wie die 60 V Hauptbatterie.
Bei der ersten LED Reihe wird das noch funktionieren, was ist aber mit den Restlichen 19?
Die Masse der zu messende Spannung erhöht sich ja jedes Mal um eine Batteriespannung gegenüber der Masse der Versorgungsspannung des IC´s, weil sie ja in Reihe geschaltet sind.
Die Plus Seite der ersten Reihe ist die Minus Seite der zweiten Reihe, die Plus Seite der zweiten Reihe ist die Minus Seite der dritten Reihe …. Bis zur Reihe 20, dann habe ich eine Spannungsdifferenz von 20*3,9 V = 78 V.
Oder sind meine Bedenken unbegründet?
Kann mir jemand einen Schaltungsvorschlag machen?

Vielen Dank im Voraus
Gruß
Berend3

» zur Reihe 20, dann habe ich eine Spannungsdifferenz von 20*3,9 V = 78 V.
»
aus dem Datenblatt von Texas Instrument
Seite 2

(3) Pin 5 input current must be limited to ±3mA. The addition of a 39k resistor in series with pin 5 allows ±100V signals without damage.

Aber was ist mit dem Minusbereich hier habe ich auch eine Spannungsdifference.
Ich habe einen Schaltplan beigefügt,ich hoffe mann kann es erkennen
Die einzelnen Spannungen V1 bis V20 sollen gleichzeitig gemessen werden, sie schwanken von 2,3 bis 3,9 Volt.
Die Spannungen sind nicht galvanisch getrennt.

Gruß
Berend Schoemaker

http://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20130112132958.pdf

» Ich habe einen Schaltplan beigefügt,ich hoffe mann kann es erkennen

Ja, aber warum nicht in einem üblichen Format, das im Forum direkt angezeigt wird?

Da du jede einzelne Zelle messen willst, brauchst du auch zu jeder einzelnen Zelle ein Verbindung. Und mit JEWEILS einem Differenzverstärker (20 Stück) lassen sich die Spannungen auf Masse bezogen darstellen.

Und dann 20mal LM3914 und 20mal 10LED's = 200Stück?

Schau mal bei den Modellbauern nach, wie die ihre Li-Akkus z.B. in Flugmodellen überwachen.

hws

» Schau mal bei den Modellbauern nach, wie die ihre Li-Akkus z.B. in
» Flugmodellen überwachen.

Hallo

Bei den Modellbauern habe ich auch schon gesucht aber ich habe da nichts brauchbares gefunden, es gibt zwar Lipo Tester sie sind aber maximum für 8 Zellen ausgelegt, für 20 Zellen habe ich noch nicht gefunden, oder an der falschen Stelle gesucht.


Alle gegenüber Masse zu messen wäre eine gute Möglichkeit, dann müsste ich jeden Eingang neu berechnen, das heißt ich muß mal wieder in mein Archiv stöbern, oder kann mir jemand weiter helfen?

Gruß Berend Schoemaker

Hi Berend,

Hier mit diesem PIC10F222 und einer Zweifarben-LED habe ich
vor zwei Jahren eine Batterie-, Akkuspannungsüberwachung gebaut:





Dieser Print hat einen Durchmesser von 8mm, ist zweiseitig bestückt.
Auf der einen Seite der Controller, auf der Anderen die LED.

Die passende Software ist ganz einfach:
Die Funktion ist hier als eine Ampelschaltung. --

rot - Unterspannung, bzw. Akku muss geladen werden
gelb (die Mschfarbe der beiden rot-grün) - Mittenspannung, bzw. Akku im unteren Bereich
grün - Oberspannung, bzw. Akku voll

Dazu hat der µController eine U_Referenz von 0,6V, ab der
er die Batteriespanung ( == seine eigene Versorgungsspannung! ) per Software mittels ADC-Konverter anzeigen kann.
Der Käfer hat die U-Ref._Funktion für U_Batt. Beobachtung bereits drinnen.
Musst nur noch die passende Software schreiben.

--> Für deine Zwecke schaltest eben 20 Stück in Serie, jeder Punkt an deren Akkus.
ACHTUNG: schwebende Anzeige!! weil sonst knallts!

Naja, die zwanzig Stk. LED-Tabletten halt gemäß ihrer
Spannungsanordnung auf die Frontplatte montieren, fertig.

Die Anzeige ist recht gut lesbar, auch wenn die U_Sprünge in meiner Software halt recht grob waren.
Ist ja auf Ampelfarben abgestimmt gewesen.
Du kannst es natürlich feiner machen. zB mit einer feinstufigen Farbenmischung, oder dreifärbige Mischung,
weil ein Pin als Ausgang noch frei war.

Tip:
Der Nachfolger wäre PIC10F3xx
Einige der neueren µController kennen auch diese U_Batt. Überwachung.
www.microchip.com

Wobei ich halt denke, dass diese obige Lösungsmöglichkeit die bessere ist,
weil die größeren Controller u.U. über ihre Spannungsgrenzen durch Serienschaltung bedingt geraten können.
//wenn du mehrere Eingänge verwendest und die Käfer an
den Eingängen dadurch in Serie schaltest, ...//
/// es gingen zwar auch Spannungsteiler-Lösungen für eine
U-Bereichserweiterung, naja,,,,, Möglichkeiten,,,Lösungen...///

Grüße
Gerald
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...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!"