Měření napětí jednotlivých článků LiFePO4 v baterii 70S

[Valdano]

Problémem při měření analogového napětí Arduinem spočívá často v použití implicitní reference 5V, která je závislá na přesnosti a stabilitě napájecího napětí. Při použití této reference je krok 4,88 mV tj. u ATMega168 ADC s 2bit LSB absolutní přesností to je ekvivalent +/- 19,5 mV + navíc nepřesnosti z hlediska nestability napájecího napětí. To je nejhorší varianta. Nedoporučuji.

[sanoch]

Proč sem pořád někdo tahá vnitřní referenci, která stojí za h..no.
Nehledě k napájecímu napětí v rozsahu 2.8V - 3.4V

[Valdano]

Jako externí referenci můžete zvážit použití nové přesné reference s deklarovanou počáteční přesností ±0,05%. Reference TPR5045 (4,5V) aktuálně je skladem na digikey.cz za cenu okolo cca 190 Kč + poplatek za dopravu. Zde je datasheet k řadě TPR50**. Při referenci 4,5V nebude nutné používat pro měření článku odporovou děličku, ale napájecí napětí pro referenci bude potřeba 5V (pozn. desky Arduino Nano se dělají i pro napájecí napětí 5V).

Více článků měřit postupně po jednom přes již zmíněný analogový multiplex.

[sanoch]

Tak znovu, napájecí napětí v rozsahu 2.8V - 3.4V.
Cena 190Kč x 70 článků = moc dobrý kšeft.

[Valdano]

Když Vám nevyhovuje zmíněná externí reference tak použijte jinou externí referenci, které bude stačit Vámi zmiňované napájecí napětí viz ty co už zde zmiňovali ostatní.

Žádných 190 x 70 článků, ale jen 190kč tj. jedna jediná reference na všechny články. Externí reference se u Arduina uplatňuje na všechny jeho analogové vstupy. Nicméně je naprostý nesmysl měřit všechny články najednou. Měří se postupně po jednom přepínáním přes analogový multiplex a že se vám to řešení zdá být složité tak to naopak není. Právě díky tomu stačí jen jeden analogový vstup, jedna reference a více článků řeší to přepínáním analogovým multiplexem.

Pro přepínání stačí použít třeba 5 kusů 16-ti kanálových analogových multiplexerů.

Na zvážení je i pořízení již hotové BMSsky, na kterou zde již odkazoval dracekvo tj. tu variantu 61s až 72s, ale to se Vám asi bude zdát drahé.

https://www.aliexpress.com/item/1005001758226775.html

[samec]

[Valdano]

Nejlepší zřejmě bude když si koupí tu hotovou BMSku co je na 70S už stavěná jinak to bude moloch bastl jak kráva.

[sanoch]

Jo to si taky myslím, že nemá cenu nic stavět.
Stačí přece koupit šunt z alíku s neznámými parametry atd.
Tady na bastlírně se přece nebastlí, tady se kupují hotové věci.
Myslím si, že by se měly všechny sekce zrušit a ponechat jen "Čínský" a jiný šmejd.
To přece úplně stačí, stejně nikdo nic nevymýšlí a nestaví.
Proč by to taky dělal, když si může za levný peníz koupit věc, která je mu úplně k ničemu.
Možná by bylo lepší to tady zamknout.

Moc děkuji jmenovitě těmto lidem:

rnbw, Celeron, dracekvo, lesana87

Tito jediní projevili snahu pomoci.

[Valdano]

Nezapomeňte sem pak dát ukázky výsledku co z toho nakonec bude.

[lesana87]

Já bych ani netvrdila, že reference v AVRku stojí za hovno, vždycky jsem si s ní vystačila. Stabilitu má dostatečnou, jen nemá přesnou hodnotu, takže je potřeba jednou na začátku kalibrace. Uznávám, při 70 kusech to může být pro někoho opruz. A pokud se mají články nabíjet jen na 3,4V, tak nějakých 20mV sem tam je celkem jedno. Přeběžně bych to viděla na nějaký to AVRko, pár (čtyři?) ultra-low power operáky a dva nebo spíš tři optočleny, dva na komunikaci, jeden na probouzení AVR nadřazeným procesorem. Další by se ukázalo postupně při vývoji. Kdo si hraje, nezlobí.

Edit: Taky promyslet, jak řešit chybové stavy. Když by každý ten 20P pack měl svoje dva FETy, tak by to bylo jednoduché autonomní, ale 140 FETů v sérii má daleko do optima. Šlo by to řešit třeba jednou centrální dvojicí FETů a třeba 4. optočlenem v každém modulu na havarijní vypínání. Nadproud by šel řešit centrálně pro celou baterku. No není to úplně jednoduché, takový menežment baterie.

[samec]

https://www.analog.com/en/product-category/multicell-battery-stack-monitor.html

[rnbw]

Takychto IO je viacero od roznych vyrobcov. Problem byva s dostupnostou a cenou.

[rnbw]

Takychto IO je viacero od roznych vyrobcov. Problem byva s dostupnostou a cenou.

[samec]

Áno, ale to sú profi riešenia. Minimálne z datašitov sa dá vyčítať dosť o problematike. Potom sa dá zamyslieť nad tým, čo z toho zvládne arduino a čo nie. Za ďalšie, k tým čipom stačí pridať zopár rezistorov a kondenzátorov, kdežto k arduinu toho treba ešte hodne, aby to fungovalo. Takže nakoniec tie čipy nie sú až tak drahé.

Z číny sú zaujímavé aktívne balancery. Tie energiu z najviac nabitých článkov nepália do odporor, ale ju presúvajú do najmenej nabitých. Je to energeticky efektívnejšie riešenie.
https://vi.aliexpress.com/item/1005006073402783.html

EDIT:
Ale jak na tie čínske balancery teraz pozerám, tak mám pocit, že sú skôr ezoterické, než aktívne.

[sanoch]

Děkuji lesano, takto jsem si to nějak představoval. AVR, optočleny a finito.
Jen mi není jasné, nač jsou potřeba operáky. O zkalibrování vím, ale to jsem předpokládal za normální postup.

Dále, co si mám představit pod pojmem chybový stav?
Pokud se týče napětí článků, jakmile by některý z nich dosáhl dolní hranice napětí, shodí nadřazený AVR celé zařízení.
Nadproud nehrozí, odběr je max. cca 30A, průměr do 10A, špičky možná 40A. A baterky jsou jištěny DC jističem, takže ochrana proti zkratu jest.
Tím pádem si myslím(možná blbě), že zbývá pořešit nabíjení, to bych chtěl implementovat později. Šlo by v podstatě o hlídání max. napětí, následné snížení proudu, následně začátek funkce balanceru a v poslední fázi čekání na nabití všech článků. Proto jsem chtěl jednočip, aby se daly dělat úpravy.

[dracekvo]