Discussion in 'Opencharge' started by MalteS, Sep 2, 2008.

  1. MalteS

    MalteS Member

    War knapp gestern, 30s später war der Rechner aus.
    Nachts ist mir dann noch eingefallen:
    Die Dioden zur Spannungsversorgung sind irgendwie ziemlich deplaziert und bieten, wenn man sie an die richtige Stelle schiebt keinen Verpolungsschutz.
  2. aliazhar

    aliazhar New Member

    hi,
    where can i get the bascom firmware for the balancer?....
    i have searched everywhere, but cannot find it...
    please help.
  3. MalteS

    MalteS Member

    Hi,

    the Balancer is still in the development phase. The firmware is not available yet.

    Best,
    Malte
  4. aliazhar

    aliazhar New Member

    much appreciated your quick response.

    i thought its already released....i've been waiting for it from a long time :)
  5. Space

    Space New Member

    Hy Malte, war ein wenig eingespannt mit anderen Themen, aber du warst ja fleissig :)


    Ein Paar Meinungen/Antworten/Fragen:

    Wenn wir so wie es ausschaut mit Spannungsteilern vor dem Multiplexer arbeiten, ist das glaube ich kein Thema. Ich habe den MAX4709 SMD gefunden. Die MAX sind Pingleich den DG409 und an allen Pins "fault protected" . Bei den DG409 habe ich keinen Hinweis auf einen Schutz (ausser an den Adresspins) gefunden (du?). Thema beim Max ist die Beschaffung...
    Alternativ müssen eben Dioden vor dem Multiplexereingang gegen 30V vorgesehen werden und natürlich die Spannungsversorgung verpolungs geschützt werden. Meintest du das mit dieser Bemerkung? :"Die Dioden zur Spannungsversorgung sind irgendwie ziemlich deplaziert und bieten, wenn man sie an die richtige Stelle schiebt keinen Verpolungsschutz. "

    Klar symetrisch nicht, wohl aber negativ. Hast du schon eine Idee wo die herkommt? Auch vom MAX232 von Opencharge abgezapft? Könnte eng werden mit der Spannung dort, da die OpAmp von Opencharge hier schon drann hängen...
    Und die 30V, schon etwas überlegt?


    Jep, alles SMD wo es geht.

    Die Idee, sowohl die analoge als auch die Kondensatorvariante vorzusehen, finde ich gut. Ich denke so wird ein direkter Vergleich möglich, was in der Praxis sich besser darstellt.

    Neuer Schaltplan. Die Änderungen sind nur im Bereich der Kondensatoransteuerung. Ohne Transistor geht es leider nicht. Auch muss der Gate des oberen FET geschützt werden.

    Attached Files:

  6. MalteS

    MalteS Member

    Hi Thomas,

    jetzt war ich ein paar Tage nicht Zuhause.

    • Die Dioden sind einfach nur verkehrt platziert und es ist auch das falsche Bauteil. (Bei verpolung einer Zelle platzt die Diode) Das war aber recht einfach zu korrigieren.
    • Die Spannugsversorgung habe/hätte ich jetzt so gelöst:
      • 30V über LM317
      • Negative Spannung über eine Ladungspumpe
    Ich denke ich integriere dann mal deine Änderungen und stelle das mal hier rein.

    Was mich viel stärker umtreibt: Was ist eigentlich Ground?

    Malte
  7. MalteS

    MalteS Member

    Soderle,

    GND ist jetzt mit Dioden angeschlossen. Ist m.E. nicht schön. Gibt einen Konstanten Offset zu jeder Spannung, sollte sich aber in SW Kompensieren lassen.
    Für die -5V habe ich jetzt einen ICL7660 vorgesehen. Deine Änderungen um den Messkondensator habe ich eingearbeitet.

    Der Stand anbei ist soweit komplett, die Bauteile sind aber noch nicht dimensioniert.

    Kommentare?

    Malte

    Attached Files:

  8. Space

    Space New Member

    Ja, hilflose Kommentare...

    ...ich muss gestehen ich verstehe das Konzept mit den Dioden im Moment noch nicht. Pin 1 des Balancesteckers sollte nach meinem Verständnis die Masse darstellen. Über den Spannungsteiler RN2A - RN8A liegt aber minus Akku gegen die definierte Masse.
    Der Entladekreis von Zelle 1 (T1) kann glaube irgenwie nicht funktionieren, da D24 bzw. D23 sollten den Stromfluss unterbinden. Kann sein das ich nur zu doof bin, das zu begreifen...


    D14 nicht als Z Diode auslegen, die haben einen recht hohen Leckstrom (leidige Erfahrung von Opencharge). Besser eine normale Si Diode nach +5V

    Wenn man den 7660 noch sparen möchte, kann man die Ladungspumpe ggf. aus dem Atmel treiben. Zeitfrage, teuer ist der 7660 ja nicht....




  9. MalteS

    MalteS Member

    Das Problem mit Pin1 ist der Verpolungsfall. Wenn man den Stecker verkehrt einsteckt liegt GND auf einem hohen Potential. Kann sein das es kein Problem darstellt. Ich denke nochmal drüber nach.

    Den ICL7660 vs. Atmel Option habe ich überlegt, war mir aber dann zuviel Arbeit.
    Den Rest sehe ich mir heute abend nochmal an.
  10. Space

    Space New Member

    Ok, jetzt verstehe ich den Zweck.

    Ich denke es ist nicht notwendig die Diode gegen Masse.

    Die Kette mal durchgedacht...

    Mal angenommen der Spannunsgteiler aus R8A + R2A entfällt. Und Pin 1 des Balancerstecker geht direkt auf den Eingang Pin S1A von dem Multiplexer IC1. Dann muss dafür gesorgt werden, dass die Spannung an S1A nicht höher als 30,7V sein kann (Versogungsspannung des DG 409 Maximum Rating). Also R8A doch behalten, allerdings gegen einen Singeltyp tauschen (> 600Ohm, kurzzeitig 1,5W ) und eine Diode vor S1A gegen die +30V Versorgungsspannug des DG409.

    Die Multiplexer haben kein Problem am Eingang damit, wenn anstatt an Eingangspin S4A von IC6 an S1A von IC1 die größte Spannung anliegt. Das wird dann eben an den Ausgang auf die Spannungsdifferenz bezogen "polaritätsfalsch" ausgegeben. Gegenüber der Bezugsmasse sind das ja alles noch positive Spannungen.

    Der Instrumenten Verstärker kann mit der falsch gepolten Spannung auch umgehen, da auch hier die anliegenden Spannungen am Eingang alle gegenüber seiner negativen Versorgungsspannung positiver als seine negative Versorgungsspannung sind. Am Ausgang wird dann maximal der durch den 7660 erzeugte negative Spannungsbetrag erscheinen.

    Der ADC Eingang hat u.U. ein Problem mit der negativen Spannung. Jene könnte man am Eíngang auf maximal -0,7V begrenzen, wenn man hier noch eine Diode gegen den anderen Verstärkereingang vorsieht. Ich müsste jetzt nachfoschen, aber ich glaube der Atmel kann mit -0,7V am Eingang umgehen, weil die IO Pinbeschaltung hier eine Diode gegen Masse bereits drinne hat.

    Ich hoffe meine Gedanke verständlich rüber gebracht zu haben :p

    Thomas
  11. MalteS

    MalteS Member

    Hi Thomas

    Ich würde zwei Fälle unterscheiden

    • Nutzer verwendet 2x5s Packs und steckt den unteren (sprich GND) Stecker verkehrtherum an
    • Nutzer hat am unteren Stecker die erste Zelle verpolt
    Den ersten Fall ist der relevante, der 2. ist "nice to have"

    Wenn man die direkte Verbindung nach GND macht liegt im 1. Fall GND auf + der 5. Zelle des Akkupacks. Dann liegen an den Multiplexer Eingängen viele negative Spannungen bezogen auf GND und V-. Nach meinem Verständniss ist das ein Problem.
    Das gleiche gilt in abgemilderter Form für Fall zwei wo GND auf + der 1. Zelle ist. Damit ist ein Eingang des Muxers <0V.

    Ich gehe davon aus das der Balancer mit 2 Steckern für 6s Lipos realisiert wird. Erscheint mir Praxisnah, da viele Systeme/Akkus so aufgebaut sind.

    Gruß
    Malte
  12. Space

    Space New Member

    Hallo Malte,

    das mit den negativen Spannungen bei falsch gesteckten Balancerstecker sehe ich nicht als Problemfall.

    Der Multiplexer findet in diesem Fall lediglich die Spannungen in absteigender Reihenfolge vor, das sind aber trotzdem alles noch positive Spannungen gegenüber GND für ihn. Lediglich am Ende der Kette macht der Differenzverstärker eine negative Spannung draus, wovor man den ADC schützen muss.

    Begdingung für das ganze ist, daß man den GND von dem Ladegerät auch als GND vom Balancer definiert (andernfalls gibt es sowieso Probleme mit der Kommunikation zwischen den beiden). Und, so wie du es ja auch vorsiehst, daß man Minus Zelle 1 (das vermeintliche GND) auch über den Multiplexer führt und nicht direkt mit GND verdrahtet.



    Das 2 x 6S Klemmen Konzept wirft bei mir Fragen auf:

    Wie lade ich als Beispiel 2 x 5S Akkus?
    Soll per Software die Lücke von 0V Differenez am Balancereingan von Zelle 6 erkannt und ignoriert werden?
    Wie erkenne ich dann reale Zellen/Kontakt-probleme (Zelle = 0V) ?

    Thomas
  13. MalteS

    MalteS Member

    Hi Thomas,

    die meisten Balancer sind ja 6s Typen. Die lassen wir mal aussen vor. Alle mir bekannten Systeme für >6 Zellen bieten maximal 6 Zellen an einem Stecker an. Grössere Packs werden immer über zwei Stecker angeschlossen.
    Dabei müssen natürlich Anschlüsse die mit 0V gemessen werden "ausgeblendet" werden.
    Die Balancer machen denke ich einen Sicherheitscheck ob die Summe aller gemessenen Spannungen der Packspannung entspricht. Das könnte man bei uns noch recht einfach vorsehen. Damit werden Fehlerfälle wie Kontaktprobleme erkannt.

    Die Akkus sind dementsprechend Konfektioniert. Jedenfalls hab ich noch nicht anderes gesehen.

    Sofern wir GND = Opencharge GND definieren (das ja definiert auf - Akku liegt) kann man das existierende Konzept ohne die Dioden verwenden. Für den Standalonefall sind sie aber m.E. erforderlich. Es sei denn man schliesst auch hier den Akkuminus als definierten GND zusätzlich an.

    Wenn du den Spannungsteiler weglässt, Zelle 1- mit GND verbindest und GND mit Minusakku über Opencharge verbunden ist gehen beim verdrehen des Steckers einige Dinge in Rauch auf. (Es sei denn du erkennst den Kurzschluss und schaltest den Verpolungsfet nicht durch...
    Leider ist dieser in meinem Design nicht mehr vorhanden :D)

    Gruß
    Malte
  14. MalteS

    MalteS Member

    Hi,

    ich hab mit dem Layout angefangen und auch den Schaltplan in diesem Zuge etwas angefasst um das Layout besser zu gestalten. Poste hier mal den Stand der Dinge, falls du was weitermachen willst Thomas. Wenn Board und Schematic auseinanderläuft macht das viel Arbeit.

    Gruß
    Malte

    Attached Files:

  15. Space

    Space New Member

    Hallo Malte,

    ich habe einige nicht SMD Bauteile ersetzt:

    BS250 gegen SMD BSS84 ersetzt
    B170 gegen SMD BSS123 ersetzt
    C12 gegen 2x 470nF (SMD2220) ersetzt
    alles Reichelt

    Vorschlag, die SMD603 Widerstands Arrays, gegen welche der Bauform 1206 ersetzen. Diese gibt es bei Reichelt, die können mehr Leistung ab und ganz so fiselig beim löten sind sie auch nicht.



    Dimensionierung Spannungsteiler:

    Vorschlagen würde ich hier als Wert 33K-Ohm pro R. Das sind bei 50V, 0,7mA am Spannungsteiler von Zelle 12. Macht 19mW pro Widerstand im Worstcase. Da nicht alle Widerstände an 50Volt liegen, passt das mit der maximalen Verlustleistung von 62,5mW des 1206 Arrays knapp (;)....10mW sind es an Zelle 9).

    Mit den 33K-Ohm sollte der Kondensator ab 165ms voll sein (wenn er denn überhaupt von 0V kommt)

    TH

    Attached Files:

  16. MalteS

    MalteS Member

    Hi Thomas,

    die SMD Arrays sind m.E. die von Reichelt zumindest passt das von den Abmessungen im Datenblatt. Die Dimensionen 0604 und 1206 die da angegeben sind (eagle, Reichelt) ist verwirrend für mich. Vieleicht ist damit einmal die Widerstandeinzelgrösse gemeint und einmal die gesamtgrösse des Bauteils.

    Wenn ich heute was dran mache werde ich das Layout wohl auf den wiki Server umziehen. Die Attachmentgrösse wird langsam zum Problem hier.

    Das mit dem Dimensionierung ist knapp, könnte aber gehen. Versuchen wir mal.

    Später mehr
    Malte
  17. MalteS

    MalteS Member

  18. MalteS

    MalteS Member

    Irgendwie kann ich die Datei nicht ersetzen.

    Anbei der neue Link
    http://www.opencharge.de/wiki_real/images/5/53/Balancer260908.zip

    Layout ist soweit fertig aber im Schaltplan fehlt denke ich noch:


    • Gesamtspannungsmessung (Optional)
    • TX/RX zum Lader
    • Evtl. Anschluss für ein Display. Ist wahrscheinlich zum Entwickeln ganz praktisch
    bisschen blöd das mir das erst jetzt klar wird
  19. MalteS

    MalteS Member

  20. lsimma

    lsimma New Member

    cool

    Hallo allerseits,

    ups.. bin schon wieder länger nicht mehr hier auf dem Forum gewesen...
    hat etwas mit meinem Nachwuchs zu tun, sie ist exakt heute 4 Wochen alt....

    Interessantes Thema hier denn ich hab im Urlaub (zwei zusammengeschaltete) Hyperion LBA10 Balancer ausgemessen den ich ins Opencharge bringe. Wenn es jedoch ein so cooles Projekt gibt dann muss ich wohl den LBA10 stehenlassen.

    Ich hab wegen Firmenumgründung grad viel am Hut versuch mich am Wochenende einzudenken.

    PS: Hab heute entdeckt dass das Forum ja auch "aboniert" werden kann da bin ich nun schneller informiert.

    Mit besten Grüßen,
    Lukas

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