Balancer selber bauen?

[Fleischwolf]

Moin Flieger,

ich fuchse mich gerade in die Microchip Programmierung ein (Atmel => Arduino), da kam mir die Frage auf, ob es nicht relativ einfach wäre, damit einen Lipo-Balancer zu bauen. Es würde doch reichen, die Einzelzellenspannung zu überwachen und bei einer Abweichung von x,xx mV einen Transistor zu schalten, der die betroffene Zelle (mit der höchsten Spannung) über einen Widerstand kurzschließt. Mit dem Wert des Widerstandes kann man die Höhe des Entladestroms regulieren (wie hoch ist der bei den gängigen Balancern?).

Habe ich da was übersehen oder machen Balancer wiklich nicht mehr als das?

Grüße,

Georg

[tazmandevil]

Mein balancer macht 300mA. So wie ich das verstehe läuft das wirklich so "einfach". Musst aber auch an einen möglichkeit denken den Ladevorgang abzubrechen

[Crizz]

Balancer arbeiten da mitunter sehr unterschiedlich. Einige Hersteller regeln en Ladestrom herunter und entladen über ein Widerstandsarray die betroffene Zelle kurzzeitig und hauen dafür anschließend kurz einen höheren Strom auf den gesamten Pack, andere schichten da Ladung um und verteilen die entladene Leistung auf andere Zellen, usw.uw. - Möglichkeiten gibts genug, BMS gab´s schon vor zig Jahren und verbrät ab Ladeschlußspannung einfach über Hochlastwiederstände alles oberhalb der Ladeschlußspannung der jeweiligen Zelle.

Wenn du sowas basteln willst brauchste schon ne leistungsfähigen D/A-Wandler, damit du bei nem Bereich von 5V ne Auflösung von 1/1000stel Volt bekommst. Denn irgendwie mußte die Spannung ja messen, vergleichen und Grenzwerte setzen. Bin mal gespannt was du da zusammenbastelst.

[calli]

Ich denke auch das schwierigste wird die Spannung genau genug zu messen/vergleichen. Ich bin nicht sicher ob der D/A beim Atmel dazu reicht.

Gruß,
Carsten

[frankyfly]

Ich bin nicht sicher ob der D/A beim Atmel dazu reicht.

Schauen wir doch mal wie genau es denn geht.

bei einem 10Bit ADC schaft man 5/1023 = 4,88mV Auflösung, bei 12 Bit: 5Volt/4095 = 1,22mV
Die Atmels haben dabei eine Genauigkeit von +-2 Digits macht also +-9,76mV bzw +-2,44mV.

Man schafft also mit den 12Bit ADC +-0.00244V Genauigkeit.

Wenn man sich ein Paar Datenblätter von Ballancern bzw ein Paar Tests auf elektromodellflug.de anschaut sieht man das die Ballancer in der regel auf ca. +- 4 bis 5mV genau auflösen, mit einem 12Bit ADC sollte es also gerade so klappen.

ein anderes Problem bleibt aber, man misst ja nicht nur eine Spannug sondern mehrere, man muss also entweder die ADCs Galvanisch trennen oder bei den höheren Spannungen über Spannugsteiler gehen, worunter aber die Genauigkeit leiden könnte.

[calli]

Ah ein Ahnung-habener

Ich glaube man kann das noch optimieren indem man als Referenzspannung eine eigene nimmt oder? Eventuell kann man sogar so geschickte Sachen machen das man nur vergleicht...

Carsten

[frankyfly]

Ja, eineige Atmels haben einen /mehrere Comparator/en aber die sind soweit ich weiß nicht sonderlich genau.

eine gute externe Referenzspannung empfielt sich sowiso , wenn man halbwegs genau messen will, aber besser als besagte +-2 Digit wird es vermutlich nicht.

[Crizz]

Du meinst mit nem simplen Soll-Ist-Komparator ? Das wird in sofern schwierig, das deine Referenzspannung sehr exakt und Temperaturunabhängig stabil bleiben muß. Die Frage wäre dann vielleicht auch, was das Gerät mit ner Zelle machen soll, die die Laeschlußspannung gar nicht erreicht, z.b. bei älteren Packs kann sowas ja aufttreten das nur 4,17 / 4,18 V eingeladen werden können.

[calli]

Nein ich meinte man könne erst mal die Zellen Messen per ADC des Atmel, und dann die Referenz aus einer Zelle nehmen die "einem passt". Dann hat man alle auf maximal gleichem Niveau aber natürlich "hinten raus" bei der Endspannung eventuell einen größeren Fehler.

Carsten

[Rundflieger]

... ob es nicht relativ einfach wäre, damit einen Lipo-Balancer zu bauen.

Ich weiss, es ist heuzutage "modern", jeden Furz mit einem zickigen Microcontroller zu realisieren. Habe z.B. hier die Orbit-Balancer (Einzelplatinchen) in Betrieb und die machen manchmal sehr komische Sachen. Deshalb mache ich einen Schritt zurück und werde selbige diesen Winter durch konventionelle Balancer ersetzen. Dazu habe ich Balancer analog realisiert - das geht um klassen besser. Habe es hier schon mal kurz beschrieben:

http://www.rchelifan.org/viewtopic.php?p=840984#p840984
http://www.rchelifan.org/viewtopic.php?p=843457#p843457

Übrigens: auch ich programmiere Microcontroller - wo es Sinn macht ...

Gruss Gustav

[Fleischwolf]

Vielen Dank für die vielen Anregungen!

Ihr seid mit Euren Erfahrungen und Eurem Know How offenbar einige Schritte weiter als ich.

Wozu ist eine so große Genauigkeit nötig? Ich hätte bei einer Abweichung von z. B. 0,01 oder 0,02 Volt angefangen die betroffenen Zelle zu entladen. Ab 4,18 Volt wird nicht mehr entladen um starke Zellen nicht an schwache Zellen anzupassen, die die Ladeschlussspannung von 4,2 Volt nicht mehr erreichen.

Ein leichter Zellendrift von max. 0,02 Volt, der bei dieser Vorgehensweise noch vorhanden wäre, ist doch nicht schlimm, oder?

Grüße

Georg