Witam

mam nadzieję że to właściwe miejsce na to pytanie, jeśli nie, proszę moderatora o przeniesienie do właściwego działu.

panowie mam pewną zagwostkę myślową związaną z pomiarem 8 akumulatorów 12V 72Ah pracujących w szeregu.
Razem akumulatory dają 96V i są używane w typowej aplikacji w UPSie.
Na czym polega problem??
Ano na fakcie że chciałbym zmierzyć napięcie każdego akumulatora osobno. Haczyk jednak w tym że chciałbym zrobić to jednym układem ponieważ znacznie uprości to aplikację go do urządzenia.Od strony programistycznej to nie problem martwą mnie masy akumulatorów. Do pomiaru muszą być "wspólne" na poziomie układu pomiarowego co spowoduje piękne efekty pirotechniczne po uruchomieniu.
Kombinowałem z wprowadzeniem mas do układu pomiarowego poprzez diody ale ani to eleganckie ani bezpieczne.
Przyszło mi również do głowy mierzyć napięcie na poszczególnych akumulatorach względem masy "pierwszego akumulatora", wówczas odczyty dla poszczególnych kanałów były by następujące 12,24,36,48,60,72,84,96. Dzielnik rezystorowy da radę ale.... nie wiem jak rezystancja wewnętrzna ATMEGI (izolacja) wpłynie na elektronikę samego UPSa a dodatkowo czy taka aplikacja ma sens.
Kombinowałem (na razie na poziomie rozważań myślowych) również nad transoptorami -jednak rozbieżność ich parametrów (tolerancje) raczej dyskwalifikują je do w miarę precyzyjnych pomiarów(na poziomie 0,1V)-chyba że się mylę.

A może na właściwy pomysł nie udało mi się wpaść więc pytam mądrzejszych ode mnie:
JAK UGRYŹĆ TEN TEMAT??

Pozdrawiam.

_________________
sig off ;(

Moze by tak na kazdy akumulator dać wzmacniacz roznicowy i sygnaly z wyjsc wzmacniaczy mierzyc

OK.Jak wtedy rozwiązać masę wzmacniaczy?? Bo między pinami pomiarowymi wzmacniacza będzie 12V ale względem masy samego wzmacniacza (bo trzeba go zasilać) między masą zasilania a jednym z wejść będzie w skrajnym przypadku 96V.

_________________
sig off ;(

mase wzmacniacza podlaczasz do ukladu przetwornika a plus i minus akumulatora podlaczasz do wejsc wzmacniacza roznicowego, bez masy. na wyjsciu dostaniesz napiecie rowne (badz odwrocone zalezy jak podepniesz) napieciu miedzy jednym wejsciem a drugim.

Czyli jeśli dobrze rozumiem (a anlogówka nie jest moją mocna stroną) :
zasilanie wzmacniacza z AVRa który będzie czytał napięcie, masa wzmacniacza z masy AVRa, a wejścia wzmacniacza do aku.
Jeżeli tak, to oznacza to tyle że wejścia wzmacniacza mają izolację galwaniczną względem zasilania lub z oporem rzędu MegaOmów??

A mógłbym prosić jeszcze o propozycję układu??

_________________
sig off ;(

pomiedzy wejsciami a masą w przypadku ostatniego aku (tego gdzie bedzie najwyzsze napiecie wzgledem masy) bedzie duze napiecie wiec nalezaloby zastosowac odpowiedni wzmacniacz operacyjny (aczkolwiek tak mi sie wydaje bo analoga slabo znam od strony praktycznej).
wejscie wzmacniacza ma impedancje rzędu mega, a nawet czasem giga omów (zalezy od wzmacniacza).
zasilanie dla WO (wzmacniacza operacyjnego) mozesz wpiac do zasilania procesora.
tu masz zdjecie WO roznicowego: http://zseio.net.pl/~andrzejs/Ukl_cyfrowe/badanie_wzmacniacze_operacyjnego/badani15.jpg

Poszedł bym inną drogą... Nie wiem czy potrzebne jest Ci konkretne napięcie, czy tylko sygnalizacja naładowania/rozładowania, bo wtedy wystarczyło by zrobić każdemu indywidualny układ badania napięcia (co by było najprostsze i najbardziej optymalne) z transoptorem na wyjściu i podłączyć to pod piny jako naładowany/rozładowany. Drabinka względem masy przy tylu aku może nie spełnić swojego zadania i mogą być rozbieżności (ale nie muszą!) chociaż w moim balancerze 2x12V 55Ah działa idealnie, ale to tylko dwa kanały, a potrzebne mi to było, bo PWM dla danego kanału załącza płynnie obciążenie.
Poniżej mój schemat, może do czegoś Ci się przyda (zenerka D1 nie jest konieczna w tym układzie).

_________________
http://www.sylwekkuna.com

Klient zażyczył sobie pomiaru napięcia z rozdzielczością 0,1V w zakresie 10,4V - 14,1V. Kombinowałem z transoptorem ale nieliniowość relacji napięcie/strumień świetlny dyskwalifikuje to rozwiązanie do pomiarów z założoną rozdzielczością.

_________________
sig off ;(

matisek1233 zapomnij o tym pomyśle, Wo musiałby być zasilany ( przy ostatnim ogniwie) napięciem rzędu 100V.
elektro232 jaki limit czasowy/finansowy? i jaki jest akceptowalny pobór prądu z mierzonego układu?

_________________
Klimatyzacja Przemyśl

Limit czasowy na realizację?? - do miesiąca.
Limit finansowy?? W ramach zdrowego rozsądku, jednak bez druciarstwa.
Skoro jest to UPS to pobór prądu jak najmniejszy.

_________________
sig off ;(

Do każdego akumulatora podpinasz równolegle moduł z np. attiny13 który mierzy napięcie i wysyła w postaci cyfrowej poprzez opto do "mastera" Możesz z ciągłym prądem zejść poniżej śmiało poniżej 10mA. Albo i jeszcze niżej jak procek byłby wybudzany tylko co jakiś czas zewnętrznie w celu przeprowadzenia pomiaru.
A master już odpowiednio obrabia dane.

_________________
Klimatyzacja Przemyśl

W zasadzie taki prosty układ mógłby się nadać, ale im wyższe napięcie tym mniejsza rozdzielczość. Możesz wypróbować, ale patrząc na najwyższe napięcie to skoro jest tam podział przez 24 to rozdzielczość wynikająca z przetwornika 5V/1024 * 24 = 0,12V. To już nie mieści się w podanych założeniach, a przetwornik ma większe błędy.

Zainwestuj w zewnętrzny przetwornik, bo możesz mieć większą rozdzielczość i przy tym lepsze parametry.

Inna opcja to przetwornik z SPI na każdą baterię. Każdy zasilany z baterii i podłączony za pomocą transoptorów.

_________________
Dragonus Cracovus: Biomagia

0,12V to jest jeszcze do przełknięcia.W sumie myślałem o takim układzie, czyli mierzymy napięcie na poszczególnych "stopniach" zestawu.


Panowie mnie jednak martwi inna rzecz. 96V na pinie procka (bo taki tam będzie panował potencjał) w razie przebicia skończy się źle dla avr`a i może dla kompa który te dane będzie "czytał".Można by rs`a odizolowac galwanicznie ale avr może ucierpieć.Nie chcę zbudować urządzenia które "wyparuje" po 2 tygodniach.

------------------------ [ Dodano po: 52 minutyach ]

Panowie przyszło mi coś jeszcze do głowy, taka luźna myśl.A gdyby wszystkie masy sprowadzić do procka(GND) przez diody??Znając charakterystykę diody można określić spadek na niej i uwzględnić w programie.Niema strat rozdzielczości, wszystkie dzielniki identyczne.Tylko czy czegoś w swym rozważaniu nie pominąłem??

_________________
sig off ;(

@Krauser to chyba nie o to chodzi. Popatrz, że ADC0 będzie mierzyć napięcie 120V z całego pakietu, a nie z konkretnego aku.
Wydaje mi się, że pomysł @janeczqu byłby najłatwiejszym do wykonania i najmniej zawodnym. Wykorzystać tylko wysokiej sprawności przetwornicę aby najmniej prądu ciągnęły układy. Dla minimalizacji można użyć tiny10 , jednak rozdzielczość słaba:/ tiny13a chyba byłaby lepszym pomysłem

to masz błysk, huk, i mnóstwo magicznego dymu bez którego półprzewodniki nie chcą pracować
troszkę matematyki i mamy napięcie na każdym akumulatorze

_________________
Klimatyzacja Przemyśl

tak ale jaka dokładność pomiaru z ostatniego aku?

Przy takim drabinkowym badaniu napięcia przy każdym kolejnym aku rozdzielczość będzie spadać, a na samym końcu tego sznurka dokładność już nie będzie akceptowalna dlatego wspomniany pomysł z indywidualnym badaniem każdego aku z osobna i z sekwencyjnym przesyłem zmierzonego napięcia do głównego procka byłby tu chyba najlepszy. Drabinka jest dobra dla dwóch góra trzech aku (jak np. w moim układzie) gdzie dokładność nie musi być tak wyśrubowana.

_________________
http://www.sylwekkuna.com

Po długich przemyśleniach układ(chyba) powstanie na następującej zasadzie:
8 przekaźników 2 kanałowych (standardowe maleńkie Findery), podłączone wszystkie na takiej zasadzie że 1 kanał to masa mierzonego aku podłączana kiedy mierzymy dany kanał do masy całego układu, a drugi kanał przekaźnika do ADC uC.Potem wystarczy kolejno załączać przekaźniki i wykonać pomiar.Na każdym kanale przekaźnika bezpiecznik (co da 16 bezpieczników + 1 na zasilaniu) ale wydaje mi się że już prościej się nie da.Przekaźniki "gonione" z rejestru 74hc595 i ULN2803. Jeżeli założę w programie że robię tylko przesunięcia bitowe to wtedy szansa na wskoczenie 2 przekaźników naraz jest znikoma(taką mam cichą nadzieję). Jeżeli się mylę wówczas pozostanie mi liczyć na bezpieczniki bo klientowi :
może się nie spodobać.

_________________
sig off ;(

A nie można by podejść od innej strony do zagadnienia..
Na przykład. Są w handlu małe przetworniki ADC. Swojego czasu Mirek, w ramach cyklu poradników o ADC, pokazywał taki. Oczywiście tamten był mega dokładny bo chyba max 18 bitów. Ale są też uboższe i tańsze przez to. One gadają po I2C.
Bierzemy 8 takich przetworników. Nie wiele więcej trzeba bo mają swoje napięcie REF i ogólnie nie wiele im do szczęścia potrzeba.
Dajemy na to 8 transoptorów przez które przesyłamy I2C. Zasilanie samych przetworników realizujemy z każdego akumulatora osobno. Ciągną tak minimalne prądy, że jest to pomijalne. Prąd samorozdładowowania akumulatora jest o wiele większy. Większe nieco prądy musimy przewidzieć na prace transoptorów powiedzmy 5 mA. (Co i tak jest mniej niż prąd samorozładowania) Druga strona transoptora zasilana już jest z części zbierającej dane (np. AT88) które działo tylko jak urządzenie master w magistrali I2C.
Przy czym nie musimy przecież pobierać danych o napięciu setki razy na sekundę. Wystarczy znacznie mniejsza częstotliwość pomiarów. Zwłaszcza, że nawet do uśredniania nie potrzebujemy dużo próbek bo mamy na przetwornikach niemal idealne zasilanie (ogniwa galwaniczne).

A jeśli koniecznie chcemy zasilanie uniezależnić, żeby przetworniki miały oddzielne zasilanie. To robimy trafo z ośmioma uzwojeniami wtórnymi (albo z jednym + 8 malutkich traf 1:1 jako separacja) i robimy 8 zasilaczy. Ale przy tych prądach (wypadkowo myślę, że poniżej 1 mA) można na prawdę puszczać z samych akumulatorów.
Transoptory dają pewność i bezpieczeństwo.

coś mi się wydaje że długa droga przed działającym prototypem....wstawianie 16 bezpieczników, rejestru to dla mnie jak strzelanie do muchy z armaty

_________________
Klimatyzacja Przemyśl