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Messung von 24 Spannungen gleichzeitig

Diskutiere Messung von 24 Spannungen gleichzeitig im Elektronik allgemein Forum im Bereich WEITERE ELEKTROTECHNISCHE BEREICHE; Hallo liebe Elektroniker, ich bin auf der Suche nach einer Möglichkeit, 24 Spannungen gleichzeitig zu überwachen. Habe folgende Anforderungen: -...

  1. #1 korbinian, 23.01.2011
    korbinian

    korbinian Schlitzeklopfer

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    Hallo liebe Elektroniker,

    ich bin auf der Suche nach einer Möglichkeit, 24 Spannungen gleichzeitig zu überwachen. Habe folgende Anforderungen:
    - Spannung 0-5V
    - 8bit Auslösung genügt
    - Messrate 1-2 Hz genügt
    - die 24 Spannungen sind in Reihe geschaltet (24 Einzelzellen einer 72V-Batterie)

    Optimal wäre ein Baustein oder Bausatz, der mir diese 24 Spannungen als Datensatz über RS232 oder USB ausgibt. Das Ganze dient zur Überwachung von 24 Li-Einzelzellen der Batterie eines Elektroautos.
    Früher gabs doch so AD-Wandlerplatinen für den Anschluss an serielle Schnittstellen. Heute nur noch USB. Hab aber nichts über 8 Kanäle gefunden.

    Hat da jemand eine Idee?
    Ich kenne mehrere Ansätze mit Atmel-Mikroprozessoren. Da ich mich damit überhaupt nicht auskenne, ist das für mich keine Lösung. Ich könnte aber fertige Bausteine zusammenlöten...

    Grüße
    Korbinian
     
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  3. #2 NachtHacker, 23.01.2011
    NachtHacker

    NachtHacker Spannungsgeprüft

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  4. bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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    AW: Messung von 24 Spannungen gleichzeitig

    Hallo
    Das Problem an der Sache ist eigentlich, das du 24 potentialfreie Messeingänge brauchst, um die einzelnen Zellenspannungen zu messen. Ich würde das lieber mit einem Meßeingang und 24 2poligen Relais machen, die du über eine Ausgangskarte nacheinander ansteuerst. Das geht mit 10 Ausgängen über eine 5x5 Matrix. Das sollten aber Reed Relais sein.
     
  5. bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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    AW: Messung von 24 Spannungen gleichzeitig

    Hallo nochmal
    Soll das Ganze der Datengewinnung dienen oder nur zum Schutz der Batterie dienen. Im letzteren Fall wäre so etwas z.B. auch mit einer Siemans Logo + die 24 Reedrelais möglich.
     
  6. #5 korbinian, 24.01.2011
    korbinian

    korbinian Schlitzeklopfer

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    AW: Messung von 24 Spannungen gleichzeitig

    Hallo,

    grundsätzlich Schutz der Zellen durch Einzelspannungsüberwachung und Alarmschaltung (Relais, wenn eine Zelle Unterspannung hat).
    Mitloggen wäre ein sehr nettes Feature, ist aber nicht zwingend.

    Über solche Relaislösungen habe ich auch schon nachgedacht. Sie hat aber folgende Haken:
    - die Datenerfassung der 24 Spannungen sollte zeitnah erfolgen, da wegen der Nutzung (Elektroauto) sehr kurzfristige Spannungseinbrüche (Gasgeben etc.) erfolgen. Wenn eine Zelle schlecht ist, hat sie im Sekundenabstand deutlich unterschiedliche Werte.
    - auch hier ist die Potentialfreiheit indirekt ein Problem: Da durch Relais die Zellenspannung auf einen Messeingang geschaltet werden muss, muss 100%ig gewährleistet sein, dass es keine Überlappung von 2 Zellen und dadurch einen Kurzschluss gibt. Sonst machts Puff.... (Lithium brennt lange und gut)
    Was, wenn ein Read-Relais festhängt (soll bisweilen vorgekommen sein...:D)
    Das Ganze wird wohl nur sicher, wenn man mit Umschaltrelais arbeitet und nicht mit "Draufschaltrelais". Das System müsste also in sich kurzschlusssicher sein.
    - um das Ganze loggen zu können, muss man letztlich die Relais auch wieder programmieren, um die Messspannungen durchnummerieren zu können.

    Ich hab eine ältere Conrad-C-Control mit Display rumliegen, damit ließe sich das vielleicht realisieren. Aber ich denke, das Ding ist einfach zu langsam? Sonst wäre die C-Control gar nicht übel. Muss nochmal drüber nachdenken.

    Der verlinkte Datenlogger ist mit ca. 200 Euro doch recht teuer.

    Die Siemens-Logo kannte ich bisher noch nicht. Ist dann so ähnlich wie die C-Control, nur als fertiges Modul.

    Aktuell verfolge ich eine Lösung mit 3 Stück "Celllog 8S", die meine Anforderungen erfüllen: Junsi iCharger CellLog 8S Junsi Fachhndler mit hervorragendem Service
    Sie versorgen sich aus der Messspannung selbst, daher sind sie potentialfrei. Ein Problem ergibt sich aber, wenn man per USB live mitloggen will, dann erhalten sie über USB ein gemeinsames Potential, was ziemlich dämlich ist. Man kann zwar noch tricksen, dass man den 0.Anschluss auf den Minuspol der Gesamtbatterie legt und dann jeweils ein paar Zellen überspringt, aber das ist nicht wirklich schön...

    Korbinian
     
  7. #6 kalledom, 24.01.2011
    kalledom

    kalledom Lichtbogenlöscher

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    AW: Messung von 24 Spannungen gleichzeitig

    Warum mißt Du die 24 Zellen nicht mit 24 A/D-Eingängen, alle auf 0 Volt bezogen ?
    Die Spannung einer Zelle ergibt sich aus der Differenz der aktuellen Zelle und der vorherigen Zelle.
    Bei 102,4 Volt und 10 Bit (= 1024) Auflösung ergibt sich noch eine Genauigkeit von 0,1 Volt.

    Alternativ kannst Du auch 24 Spannungsteiler von jeder Zelle nach 0 Volt aufbauen, deren Ausgangs-Spannung bei intakter Zelle z.B. 2,55 Volt beträgt.
     
  8. bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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    AW: Messung von 24 Spannungen gleichzeitig

    Da helfen 24 Feinsicherungen, die brauchst du eh, wenn du an eine Fahrzeugbatterie gehst. Übrigens kleben Reed relais nur wenn sie Strom bzw. Stromspitzen schalten müssen. Das hast du aber bei keinem Spannungsmesser.
    Ist eine Mini SPS mit graphischer Programmierung über Logiksymbole (And, Or, Xor, Flipflop usw.) Das Grundmodul hat 4 digitale Ausgänge 8 Eingänge davon 2-4 Analoge bei Bedarf. Da du dafür aber schon 10 Ausgänge brauchst, brauchst du noch eine 8er Erweiterungsbaugruppe und bist damit auch schon über 200€.
     
  9. bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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    AW: Messung von 24 Spannungen gleichzeitig

    Wenn du dann bei der vorletzten Zelle 0,1V zu viel mißt, bei der letzten 0,1V zu wenig hat die Letzte schon 0,2V Abweichung. das macht evtl. noch nichts aber die Ungenauigkeit des Spannungsteilers kommt noch hinzu.
     
  10. #9 korbinian, 24.01.2011
    korbinian

    korbinian Schlitzeklopfer

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    AW: Messung von 24 Spannungen gleichzeitig

    Hallo,

    abgesichert ist das Ganze natürlich sowieso, in jeder Stichleitung ist eine Sicherung drin.
    Das mit den Reed-Relais verstehe ich, gibt ja keinen Funken, wenn kein Strom fließt - hat was für sich!

    @kalledom: stellt sich dann das Problem, woher ich 24 AD-Wandler bekomme.

    Tatsächlich hatte ich auch schon die wahnwitzige Idee, einfach an jede Zelle eine geeignete LED hinzuhängen. Die geht dann aus, wenn die Spannung zu niedrig wird ... ;)
    Ich brauch aber unbedingt eine zuverlässige Alarmschaltung/Relaisschaltung, denn für irgendwelche Spielereien sind die Zellen zu teuer.

    Nochwas: ab etwa 350 Euro bekomme ich ein professionelles Überwachungssystem mit Monitor. Wenn, dann sollte die eigene Lösung deutlich drunter liegen.

    Die anfängliche Anforderung der seriellen Schnittstelle dachte ich, weil ich dann evt. auf einen Kleincomputer gehen kann. Wird aber auch wieder teurer.
    Ich hätte dazu noch einen Pocket-PC mit serieller Schnittstelle, auf dem man DOS laufen lassen könnte. Je länger ich drüber nachdenke, desto mehr entferne ich mich davon...


    Korbinian
     
  11. #10 NachtHacker, 24.01.2011
    Zuletzt bearbeitet: 24.01.2011
    NachtHacker

    NachtHacker Spannungsgeprüft

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    AW: Messung von 24 Spannungen gleichzeitig

    Ich hab mal über den Vorschlag von Karl-Heinz mit den Spannungsteilern nachgedacht, das könnte gehen. Anbei ein Plan. Ich bin mir nur nicht ganz sicher, was für Querstöme fließen und inwieweit diese das Ergebnis verfälschen. Mit 100 zu 1 Teillern bekommst du als kleinste Stufe 0,03V. Insgesamt müssten dann 9V heraus kommen. - Man müsste das mal mathematisch ableiten. Da die kleinsten Zellenspannungen je nach Position (1-24) sich jeweils um 0,03V erhöhen kann man aus der Spannung herausrechnen, welche Zelle nicht mehr 3V liefert.
    Die Spannungen müssten sich aufaddieren: U-Max = (0,03 + 0,06 + 0,09 + 0,12 .... + 0,72) = 9V
    Somit brauchst du nur noch einen guten AD-Wandler (12 bis 16 Bit)
     

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