m_karl
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Hallo, (wie in einem anderen Thread schon erwähnt) möchte ich einen Zellentladetester mit PC Anbindung bauen, der das automatische Entladen einer einzelnen Akkuzelle ermöglicht und danach die Daten für eine Entladekurve ausspuckt.
Technische Daten, die ich erreichen möchte:
Spannungsbereich: 0-4,5V
Strombereich 0-75A
komplett isoliert, also man kann an einem geerdeten PC ein geerdetes 3,3V Netzteil testen wenn man spontan Lust hat ohne sich das Mainboard des PC zu zerschießen.
Realisierung:
Der Mikrocontroller kommuniziert via serieller Schnittstelle mit dem PC und wertet Temperaturen und evtl. den Entladestrom über einen Stromsensor mit den internen ADC aus.
In jeweils isolierten Stromkreisen sitzt einerseits der ADC, der die Akkuspannung möglichst an den Kontakten des Akku misst sowie der DAC, der den Entladestrom vorgibt. Beide kommunizieren über SPI mit dem Mikrocontroller.
Analogseitig wird der Strom von 2 (logic level) Leistungstransistoren geregelt, 4 (je 2 parallel geschaltene) Shunts liefern das Feedback für den rail-to-rail Opamp. Ein Transistor und 2 Shunts teilen sich jeweils einen Kühlkörper. Diese "Gespanne" können einzeln geregelt werden um je nach Bedarf eine kleine Impedanz oder eine bessere Genauigkeit zu erreichen.
Bauteile:
uC: Arduino Micro (weil ich für einen richtigen Mircocontroller zu inkompetent bin)
ADC: Microchip MCP3550 (22-Bit)
DAC: Microchip MCP4822 (12-Bit)
Weil gefragt wurde wie sich das thermisch ausgeht, nun ich habs noch nicht getestet, aber Theoretisch sollte es passen.
Maximaler Strom pro Strang: 37,5A
Maximale Spannung pro Strang: 4,5V
Leistung pro Kühlkörper: 169W (rating ist etwa 180W)
Widerstand 2 paralleler Shunts: 0,025Ohm
Leistung an den Shunt-Widerständen = I²*R = 35W (rating ist 30W pro Widerstand, also 60W)
Leistung am Transistor: 169W-35W = 134W (rating ist 140W)
In der Praxis wird sicher ein bisschen Leistung in der Verkabelung und der Sicherung hängen bleiben. Also sollte die Kiste eigentlich "vollgasfest" sein.
Der Schaltplan dürfte eigentlich soweit fertig sein, Die Schaltung ist in einzelnen Stücken funktionsfähig (nur unter richtiger Leistung hab ichs noch nicht getestet, also wird vielleicht dann wenn der Tester komplett zusammengebaut ist noch etwas geändert).
(Die Datei vom Schaltplan kann ich nicht hochladen, falls jemand die Eagle Datei haben will, gerne, einfach melden)
Sonstiger Fortschritt:
Platine: weder angefangen noch irgendwelche Erfahrung
Hochstromverkabelung: bereits Ideen
Serielles Protokoll: Entwurf als Anhang, hab mal NMEA als grobe Vorlage genommen
Code Arduino: Grundgerüst steht, serielles Protokoll muss noch eingebaut werden
Code PC: Mal den alten Datenlogger abstauben, den ich in der Schule zusammengefummelt habe und umbauen (MS Visual C#)
Gehäuse: grobe Idee
Technische Daten, die ich erreichen möchte:
Spannungsbereich: 0-4,5V
Strombereich 0-75A
komplett isoliert, also man kann an einem geerdeten PC ein geerdetes 3,3V Netzteil testen wenn man spontan Lust hat ohne sich das Mainboard des PC zu zerschießen.
Realisierung:
Der Mikrocontroller kommuniziert via serieller Schnittstelle mit dem PC und wertet Temperaturen und evtl. den Entladestrom über einen Stromsensor mit den internen ADC aus.
In jeweils isolierten Stromkreisen sitzt einerseits der ADC, der die Akkuspannung möglichst an den Kontakten des Akku misst sowie der DAC, der den Entladestrom vorgibt. Beide kommunizieren über SPI mit dem Mikrocontroller.
Analogseitig wird der Strom von 2 (logic level) Leistungstransistoren geregelt, 4 (je 2 parallel geschaltene) Shunts liefern das Feedback für den rail-to-rail Opamp. Ein Transistor und 2 Shunts teilen sich jeweils einen Kühlkörper. Diese "Gespanne" können einzeln geregelt werden um je nach Bedarf eine kleine Impedanz oder eine bessere Genauigkeit zu erreichen.
Bauteile:
uC: Arduino Micro (weil ich für einen richtigen Mircocontroller zu inkompetent bin)
ADC: Microchip MCP3550 (22-Bit)
DAC: Microchip MCP4822 (12-Bit)
Weil gefragt wurde wie sich das thermisch ausgeht, nun ich habs noch nicht getestet, aber Theoretisch sollte es passen.
Maximaler Strom pro Strang: 37,5A
Maximale Spannung pro Strang: 4,5V
Leistung pro Kühlkörper: 169W (rating ist etwa 180W)
Widerstand 2 paralleler Shunts: 0,025Ohm
Leistung an den Shunt-Widerständen = I²*R = 35W (rating ist 30W pro Widerstand, also 60W)
Leistung am Transistor: 169W-35W = 134W (rating ist 140W)
In der Praxis wird sicher ein bisschen Leistung in der Verkabelung und der Sicherung hängen bleiben. Also sollte die Kiste eigentlich "vollgasfest" sein.
Der Schaltplan dürfte eigentlich soweit fertig sein, Die Schaltung ist in einzelnen Stücken funktionsfähig (nur unter richtiger Leistung hab ichs noch nicht getestet, also wird vielleicht dann wenn der Tester komplett zusammengebaut ist noch etwas geändert).
(Die Datei vom Schaltplan kann ich nicht hochladen, falls jemand die Eagle Datei haben will, gerne, einfach melden)
Sonstiger Fortschritt:
Platine: weder angefangen noch irgendwelche Erfahrung
Hochstromverkabelung: bereits Ideen
Serielles Protokoll: Entwurf als Anhang, hab mal NMEA als grobe Vorlage genommen
Code Arduino: Grundgerüst steht, serielles Protokoll muss noch eingebaut werden
Code PC: Mal den alten Datenlogger abstauben, den ich in der Schule zusammengefummelt habe und umbauen (MS Visual C#)
Gehäuse: grobe Idee