Контроль напряжения на банках АКБ

[xBlackx]

Всем доброго времени!

Увлекаюсь радиоуправляемыми моделями и появилась задумка реализовать следующий девайс для контроля напряжения на банках LiPo аккумулятора.

Ситуация в следующем: на РУ модели есть передатчик, у которого на вход можно подать напряжение от 0-5В, и он передаст значение напряжения на приёмник, который отобразит данное значение.
Первично, предполагается использовать делитель напряжения для АКБ 3S и передавать среднее напряжение на одной банке для контроля разряда. Это все хорошо работает, когда у тебя идеальные АКБ и банки разряжаются одинаково. В реальности, со временем какие то банки умирают раньше и проседают быстрее.

Пришла мысль найти/сделать устройство, которое будет сравнивать напряжение на 3ех или более банках и на выходе выдавать наименьшее, которое уже будет подаваться на телеметрию и транслироваться на приёмник. Тогда будет известно напряжение наихудшей банки и будет возможность не доводить её до критического уровня.
Я в радиотехнике не силён, у меня появилась только одна мысль как это реализовать, а именно на Arduino nano/micro. На входы arduino подать напряжение с банок, но для 2ой и следующих банок использовать делитель напряжения, т.к. максимальный вход на дуню 5В, написать скетч, который будет постоянно сравнивать 3 значения напряжений и выдавать на выход наименьшее. Но есть предположение, что точность напряжения на выходе будет страдать. В принципе устроит допуск +-0.2 В.

Возможно данную логику можно реализовать по более простому пути? и менее громоздко, чем цеплять дуню.
Если, кто набросает схему, то буду премного благодарен.
Всем заранее спасибо!

Спойлер

[vlasovzloy]

дифусилители для двух верхних банок, нижняя напрямую. потом коммутатор какой то аналоговый и можно и без мк обойтись. даже пороговые светодиоды просто сделать

[roman.com]

входы arduino подать напряжение с банок, но для 2ой и следующих банок использовать делитель напряжения

что мешает ? Например тут viewtopic.php?f=28&t=148087&start=396 мы сделали РУ модель.
Даже видео сняли)) https://www.youtube.com/watch?v=VvzbTWOdV3g
С допуском +-0.2 В никакие дифусилители не требуются.

У нас два обычных делителя (на два аккумулятора - основной и запасной). У нас допуск не хуже +-0.1 В.
Но ничего не мешает поставить отдельный делитель на каждую банку.

Зачем постоянно сравнивать 3 значения напряжений и выдавать на выход наименьшее?
Можно выводить на экран общее напряжение всех банок и отдельно выводить на экран напряжение отдельно для каждой банки... одновременно))

P.S. Измерить напряжение (хоть всех банок вместе, хоть каждой по отдельности) с допуском +-0.2 В не проблема. Любой МК с этим справится. Сложнее измерить ток аккумулятора. Вот для датчика тока действительно лучше использовать дифусилители... например на ОУ.

[As]

Точность контроля напряжения на банках АКБ должна быть не хуже 0,5%! Это несколько меньше 0,2 вольта...

[xBlackx]

vlasovzloy писал(а):

дифусилители для двух верхних банок, нижняя напрямую. потом коммутатор какой то аналоговый и можно и без мк обойтись. даже пороговые светодиоды просто сделать

Вот это был бы идеальный вариант, обойтись без МК, малой кровью. Но разрабатывать аналоговые схемы не умею, максимум повторять за кем то по схемам.

Добавлено after 5 minutes 25 seconds:

roman.com писал(а):

[quote="xBlackx"]

Зачем постоянно сравнивать 3 значения напряжений и выдавать на выход наименьшее?
Можно выводить на экран общее напряжение всех банок и отдельно выводить на экран напряжение отдельно для каждой банки... одновременно))

Сравнивать и выдавать наименьшее, потому что могу передать только 1 значение напряжения по штатному каналу телеметрии. В принципе напряжение о худшей банке даёт полную картину о состоянии акб в полете.

[vlasovzloy]

Диф усилители как писал выше. С выходов на три диода, потом оу с компенсирующим температурную и диодную нелинейность диодом в ос. Ну и четвертый оу как повторитель, с него уже в канал сигнал брать

Добавлено after 4 minutes 54 seconds:
Схему могу нарисовать, расчеты уже сам делай

Добавлено after 2 hours 55 minutes 9 seconds:

контроль.JPG

(50.92 KiB) Скачиваний: 622

примерно так, мб входа перепутал или еще что. гуру поправят. ну и никто не запрещает в симуляторр загнать

[diplodok]

На Q1+Q4, Q2+Q5, Q3+Q6 зеркала. На диодах выделяется мин. Буфер не ставил - поставиш сам. Q1,Q2, Q3 можно заменить на рассыпухе с одинаковыми параметры.

LiPo.png

(24 KiB) Скачиваний: 335

[roman.com]

проще вместо всей этой "кучи" Q1+Q4, Q2+Q5, Q3+Q6... поставить один МК и не париться))

xBlackx писал(а):

могу передать только 1 значение напряжения по штатному каналу телеметрии.

разобрать штатный канал телеметрии и увеличить количество каналов.

[xBlackx]

diplodok писал(а):

На Q1+Q4, Q2+Q5, Q3+Q6 зеркала. На диодах выделяется мин. Буфер не ставил - поставиш сам. Q1,Q2, Q3 можно заменить на рассыпухе с одинаковыми параметры.

LiPo.png

Спасибо за схему. Пытался сообразить, как оно работает, но туго, решил, что проще в симулятор загнать.
Отрисовал в EasyEda https://easyeda.com/kusokgavna/batteryCheck , но не хочет симулировать. Постоянно пишет, что слишком много пользователей в симуляции.
Не подскажете толковый симулятор без сложностей?

[musor]

купите одуль в китае и не парьтесь а если это курсофик иди диплом.. РЕВЕРСИНЖЕНЕРИНГ в помощь зарисуйте решени и напишите свой софт под ЭТОДЕЛО что стоит залочен..

[diplodok]

как оно работает

На Q1+Q4 токовое зеркало Уилсона. R1 задает ток, этот же ток создает напряжение на резисторе R4. Если напр. на АКБ уменьшится то и ток через зеркало и напр. на R4 тоже станут меньше.

Диоды и R7 выделяют меньшее из трех напр.
R7 Притягивает к 5V.

Другие каналы - аналогично. Нижний канал можно и на простом делителе - не хотел (лень) считать ....

толковый симулятор

Multisim 12,14

[vlasovzloy]

Как узеркала температурная стабильность? И я так понял транзистооы сдвоенные нужны на одном кристалле?

[musor]

такая схема мерит напрядения всегда от минуса нижней банки точно замерть смкажем верхнюю она не сможет нужно АЦП с ДИФ фходами и АНАЛНЫЙ быстрый синхрокромутатор
ну или приводите входы с помощью ОУ ор7 запитаного от +-15 к 1 полярке относително GND МК

[diplodok]

такая схема мерит напрядения всегда от минуса нижней банки точно замерть смкажем верхнюю она не сможет

Еще раз - здесь зеркала Уилсона


Добавил еще один диод для приближение выхода к входу. - Он в реале лишний (D4)

И получилось: (в симуляторе)

В идеале для отслеживание 4,2В нужно запитать емитеров BCV62 с более высоким U, но у нас задача отслеживать "низкое" напряжение на АКБ. Разумеется можно сделать и на 24 разрядное АЦП с дифф входами и комутатором (читай выше), но я до такого еще не додумался.

Как узеркала температурная стабильность

А нам нужно (согласно ТС) +/-0,2В. Здесь и подобранные пары будут работать

Я сам когда-то подбирал из кучи транз. пары с одинак. параметры - работало. И работало в мерительной схеме, а здесь - +/- круг и километр

ТС решить: 24 разрядное АЦП, дифф входы, МК и карманным синхрофазотроном или что-то другое.

[vlasovzloy]

Получается желательнее всего все 9 транзисторов и 4 доп транзистора в диодном включении нужно разместить или в одном корпусе микросхемы или в кучу и залить термопастой. Но все равно на диодах в зависимости от температуры напряжение перехода будет меняться. Нужно какой то компенсатор делать. Это при учете того что токовые зеркала от температуры не плывут

Добавлено after 44 minutes 41 second:
диплодок, а если после трех диодов еще одно зеркало с диодом в его цепи? чтобы компенсировать падение на трех. попробуй подумать раз начал

Добавлено after 5 minutes 56 seconds:
если прст диоды поставить? как на рисунке

11.png

(30.34 KiB) Скачиваний: 505

[musor]

Это при учете того что токовые зеркала от температуры не плывут

вот имено а это не так...тоесть плывут и неслабо
я похожуюипарамертическую схему юзал в ГУН FM модулятора секама в надежде получить стабилную поднесущую цвета секам без исползования ФАПЧ...дажи приклейкой всех транзюлей к масивной медной шине это таки не удалось визуално 0 медлено уплывалиотносително кварцованых вспыщек пришлось прикошатить синхроную стробовую ФАПЧ каждая строка на свойм кварц..
конечно если нужна индикаторная точность(погодана марсе полдня взад )то оно может и прокатит
tit я пробовал снимать так с шунта в +питания сигнал на АМПЕРМЕТР-имел показометр...
забио и перенес шунт в- ка все китаюзы делают...конечно добавиласт просадка в 100мв выхода....ноэто лучше чем 20% погрешность замера тока

[vlasovzloy]

крч с ТЗ тупиковая ветвь. ну я на диф оу предлагал. мне понадобится если, буду на диф оу делать

[diplodok]

В принципе устроит допуск +-0.2 В.

Пошел искать 24 разр. АЦП с дифф. вход. и синхрофазотрона .....

[vlasovzloy]

диплодок, поставь вольтметр на выводы диода и так же нижние рисунки при 60 и 0 градусов если нетрудно

Добавлено after 1 minute 20 seconds:
и напряжение крутни на банке 3,0 вольта чтобы вматиматику попробовать

Добавлено after 29 seconds:
ну ты понел, 4 картинки

[diplodok]

На диоде:

60 град - 598,304mV
0 grad - 697.663mV

Не вижу смысла снижать на 3В. Там 4,2 и 3,8.