Akkustand

[DerWarze]

Hallo

Die OPV Schaltung ist ja einfach eine Kette von Komparatoren. Die Widerstandskette liegt an einer Z-Diode als Ref-Spannung (Wenn mann's super genau will kann man auch eine Referenzspannungsquelle wie LM 431 nehmen ) Das mach auch Sinn da die Vcc vom 78xx meist nicht so genau ist. Wollte schon eine ähnliche Schaltung posten denn das Scaltungsprinzip mit der Komparatorkette ist nicht zu unterbieten auch vom Preis 2 4xOPV sind wesentlich billiger als ein LM3914.

Kennlinien gibt's in der Regel beim jeweiligen Akkuhersteller ansonsten hilft nur selbst aufnehmen.

Problematisch ist es nur allein die Akkuspannung als Wert für den Ladezustand zu nehmen da das außerordentlich ungenau ist denn einmal ist ja der Wert Sromabhängig und im Leerlauf gibt es den Erholungseffekt.
Besser wäre Wenn man schon einen Controller zur Verfügung hat einen Stronzähler zu machen. Der Aufwand für eine einigermaßen brauchbare Strommessung mit Polaritätsekennung sind 1 4xOPV und natürlich eine AD-Wandlung wenn der Controller nicht schon einen eingebaut hat.
Außerdem ist eine Unterspannungsabschaltung zum Schutz vor Tiefentladung im Interesse einer langen Lebensdauer des Akkus zu empfehlen.

[repi64]

Ja, man kann den (Ent-)Ladezustand von NiMh Akkus nicht wirklich an der Spannungslage erkennen.
Das geht nur bei LiIon und LiPo Akkus gut.

Das einzig wahre ist die verbrauchten mAh zu messen.
Ich habe irgend wo noch die "Akku Tankuhr" von Conrad hier.
Im Prinzip ist es ein kleiner Schrittzähler mit LC Display.
Der Stromsensor war aus einem Shunt + Opamp als Impedanzwandler und einem AD652 (Spannung auf Freq. Wandler).
Somit ergibt sich ein Zählimpuls pro verbrauchter mAh.
Also bei vollem Akku (z.B. 1000mAh) Zähler resetten und wenn der Zähler so 800 anzeigt so ist der Akku fast leer.
Das ganze sollte mit einem MC und dem AD652 auch gut möglich sein.

Dabei wird aber natürlich die Selbstentladung nicht gemessen.

[scales]

Ja, man kann den (Ent-)Ladezustand von NiMh Akkus nicht wirklich an der Spannungslage erkennen.
Das geht nur bei LiIon und LiPo Akkus gut.

hmm schade, dachte das geht bei allen Akkus, bisher hab ich das bei nem Bleiakku benutzt, da geht das auch ziemlich gut

aber wie man die verbrauchten mAh zählen soll versteh ich nicht wirklich,
kennt da vielleicht jemand einen Schaltplan zu, oder hat eine genaue Beschreibung?


nochmal zu dibahh's Schaltung:

Die OPV Schaltung ist ja einfach eine Kette von Komparatoren. Die Widerstandskette liegt an einer Z-Diode als Ref-Spannung

ich versteh nicht wie man das als Referenz nutzen können spll,
die Z-Diode geht doch von minus zu plus, durch die fliest kein Strom,
also wie ergibt sich daraus eine Referenzspannung?

[dibahh]

die referenz spannung einer zener diode ist immer entgegen gesetz anzuwenden, wäre sie anderes rum wäre es eine normale Diode (mit schlechten werten) und hätte nur eine ref spannung von 0,6V

Sowie sie ist braucht sie nur eine geringen strom von ca 3-5 mA und die ref Spannung erzeugenn (nur +-Dotierung wurde absichtlich schlecht gemacht)

[repi64]

Hier findest du das Schaltbild von der Conrad Schaltung zum Thema Gleichstromzähler.
http://www.mikrocontroller.net/attac...romzaehler.pdf
Der Spg/Freq. Wandler ist ein AD654 und nicht, wie ich vorher geschrieben habe, AD652.
Den Frequenzteiler (2x CD4020) habe ich letztens auch noch nicht erwähnt.

[shaun]

Ich habe mal NiMH-Packs (3,6V 1100mAh) von Reichelt gekauft und über einige hundert Lade-/Entladezyklen mit einem Ladecomputer vermessen. Nach den ersten 3-4 Zyklen war die Kurve sehr gleichmäßig, mit steigender Zyklenzahl fiel sie geringfügigst steiler, d.h. die Kapazität liess nach (was bei geschätzten 300 Zyklen mit 550mA Ladestrom und 800mA Entladestrom auch zu erwarten war), aber die Zuordnung Spannung-Resrkapazität passte dennoch. Die Packs waren durchaus vergleichbar, insofern reicht mir das als Restkapazitätsanzeige eigentlich aus. Allerdings habe ich in der Schaltung sowieso einen Laderegler auf uC-Basis, der den Strom misst, insofern könnte ich auch den Entladestrom messen und aufsummieren. Der Haken: der Lader ist für 1A Ladestrom bemessen, mit x20-Voverstärker des ADC habe ich bei 10 bit etwas über ein mA/bit, mein mittlerer Entladestrom liegt in dieser Größenordnung - also bleibe ich wohl besser bei der Spannungsmethode

[scales]

ich glaub jetzt hab ich das mit der Z-Diode verstanden:
ab einem bestimmten Wert (ich glaub 3V, oder gibts da unterschiedliche?),
wird die in Sperrrichtung leitend,
somit bleibt die Spannung über der Z-Diode immer bei beispielweise 3V


den Akkustand probier ich jetzt auch erstmal per Spannung rauszufinden,
wenns nicht klappt kann ich ja immer noch die A messen

@shaun:
kannst du deine ungefähren Ergebnisse posten?
(also ein paar Werte wieviel Spannung du bei der Hälfte usw. noch hattest)

[shaun]

Die Ausdrucke der letzten, entscheidenden Messungen habe ich gerade nicht zur Hand und der PC, an dem der Ladecomputer hängt, ist gerade über VNC nicht ansprechbar, muss ich morgen mal nach sehen, ich scanne dann mal eine aussagekräftige Kurve ein.

[DerWarze]

Hallo

Das mit dem Stromzähler ist im Prinzip recht einfach. Der über einen Shunt (so 5-50 miliOhm je nach max ) gemessene Strom wird per A/D Wandlung in den Controller eingelesen und in regelmäßigen Zeitintervallen summiert. Der Rest ist einfache Mathematik je nach Anzeigevariante.
hab leider keine Zeit einen Plan zu malen aberfür Messvestärker zur Strommessung gibt es reichlich im Netz.

Es gibt da übrigens auch noch den SAA1501 der ebenfals nach dem Stromzählverfahren arbeitet. Weiss aber nicht wer den handelt hab den aber mal bei Ebay gesehen.

Hab mal eine Entladekurve eines Akkus angehängt den ich verwende Ist auch gut zu sehen wie stark der Erholungseffekt ist

[shaun]

Hallihallo,
hab jetzt auch mal meine Entladekurve gescannt. Es ist das besagte 3,6V 1100mAh-Pack von Reichelt, geladen wurden mit 1C, entladen mit 100mA. Die Stromzählvariante habe ich wie schon geschrieben gecancelt, da ich über die Messschaltung mit 1C laden will, da wird es doch recht ungenau, wenn ich dieselbe Schaltung mit demselben Shunt den Entladestrom messen lasse, der zudem noch reichlich impulsförmig ist - im Mittel 1...10mA, die Impulse reichen bis zu einigen 100mA. Klar, man könnte es analog aufintegrieren, aber irgendwo hört's auch mal auf