Behöver hjälp med urladdningsskydd till batteri

[Rocky_AL]

Har suttit i 3 dagar o googlat som en tok på någon (enkel) lösning men det verkar som om det inte finns.
Till mitt pågående projekt vill jag använda li-po/li-ion batterier och behöver därför en skyddskrets över varje cell.
Dvs jag vill ha en enkel koppling över varje cell som ger en signal då spänningen går under 3.00V (+/- 0.05V). Jag är inte helt 100 på gränsen men det verkar vara lagom med den precisionen.

Försökte mig även på en egen lösning med en zenerdiod + en op-amp men jag har begränsade kunskaper om op-ampar så det gick inge vidare (dessutom har zenerdioder en breakdown som kan diffa alldeles för mycket).

En annan lösning jag kom på var att använda en PIC med inbyggd a/d men även detta var utan framgång. Att mäta cellen närmast gnd går ju bra om PICen har en +Vref på 5V (cellen varierar mellan 3-4.2V). Men när man ska mäta cellen näst närmast gnd så är man redan över +vref. Ett sätt är ju såklart att spänningsdela, men med bara 10-bit a/d så har man efter några celler ingen precision kvar och dessutom måste man subtrahera den första cellens spänning när man vill mäta nästa cells spänning. och att använda en PIC till varje cell är ju helt otänkbart.

Hur ska man göra?

Skulle vara mycket tacksam om någon vänlig själ kunde skissa en bra lösning.

[mrfrenzy]

Här finns en mycket trevlig lösning: Tiny AVR emulates Dallas DS2450 1-Wire Quad A/D Converter
Varje AVR klarar att mäta på fyra celler, sen kommunicerar dom med mastern via optoisolerad 1wire. Det blir faktiskt billigare och högre upplösning än att köpa färdiga kretsar.

[Rocky_AL]

Har inte kollat så nog på kopplingen än, men den verkar mäta 4 celler i parallell, mina celler är i serie. Ska ta mig en nogrannare titt på det.

Hur som helst så har jag tragglat med en egen lösning med en komparator.
Men jag är osäker på om den kommer att fungera.
Så här ser den ut:

(schemat är på 3 celler men det kan vara hur många som helst förutsatt att 5V regulatorn klarar det)

D1 i schemat är en zenerdiod som har ett spänningsfall på 1.50V, i serie med denna sitter R3 som har ett högt värde. R1, R2 bildar en spänningsdelning och eftersom jag vill bryta vid 3V så är R1 = R2 (även R1, R2 ska ha stort värde). Op-ampen agerar komparator.
Då cellen är full eller delvis full så är spänningen större på komparatorns +ingång än den är på -ingången och outputen kommer vara 5V. När cellens spänning är under 3V så kommer komparatorns +ingång ha lägre spänning än -ingången och outputen kommer vara 0V.

Detta borde fungera, men jag är osäker på om det hela funkar då man har flera celler i serie.
Är jag helt ute o cyklar?

[danei]

Sitter cellerna parallellt finns det ju ingen anledning till att mäta på mer än ett ställe.

[Rocky_AL]

Nä det är ju klart. Men i kopplingsschemat så verkar det sitta en potentiometer på alla 4 a/d ingångarna så att det blir olika spänningsdelning på alla kanaler = olika spänningsnivåer.

[danei]

Är det inte bara en simulering då?

[mrfrenzy]

Jo, potarna är nog där för att simulera batteri som dom enkelt kan ändra.

[Swech]

Varför matar du dina op med 5V?
Insignalerna till den översta av dem blir ju > 6V vilket är högre än matningsspänningen....
inte säkert dina op klarar detta

Ta en LM339 istället med open collector. LM339 matar du direkt från batterierna.
Så sätter du pullup från en 5V regulator.

Swech

[danielr112]

Texas säljer en del sådanna kretser. Och självklart 1-wire finns det en del fina övervakningskretsar. Spana in dem!

[Rocky_AL]

Swech: Tänkte inte på det. Hela tiden något som blir fel. Men om varje op-amp tar matning från cellen som den mäter, blir inte outputen på den nedersta mellan 0V och 4.2V (cellens spänning). Mittencellen får väl en output mellan 4.2V och 8.4V och den tredjes output mellan 8.4 och 12.6V
eller är det dags för en ---> igen?

[Swech]

säger det igen.... lm339

Swech

[Rocky_AL]

(jaha det var en kollektor på utgångarna...)

Men då var problemet löst. Med ändringarna:
1.Varje lm339 kan kolla på 4 celler och kommer att matas med (max) 4 x 4.2V = 16.8V.
2.Utgångarna måste ha pull-up till 5V.

I övrigt så var det alltså rätt från början.
Fattar inte att jag kunde fastna på något så här lätt.

Men tack för hjälpen, nu kan jag äntligen gå tillbaka till cykelprojektet.

Edit: LM 2901 är billigare (so14 kapsel) och tål minusgrader vilket är av intresse då detta kommer att användas utomhus.

[Swech]

lm2901 är billigare... vart då någonstans?

Swech

[Rocky_AL]

Elfa.

73-300-20 lm339 kostar 14,50/st
73-292-20 lm2901 kostar 12,10/st

Det är faktiskt ologiskt eftersom lm2901 har bättre temp. område, men jag klagar inte.

[Swech]

http://swechtrading.se/zencart/index.ph ... ucts_id=25
LM339 2.60:-
Tyvärr har jag inte lm2901, så skall du köra i minusgrader så är den ett bättre val.


Swech