Per Microcontroller Bleiakku-Füllstand ermit teln?

B

Bastian Stahmer

Guest
Hallo!
Ich bin jetzt schon seit längerem am recherchieren, wie ich am besten
den Füllstand eines Bleiakkus über die analogen Eingänge eines
Microkontrollers ermitteln kann, bin aber ratlos. Das Einfachste ist ja,
die Spannung zu messen jedoch ist der Spannungsabfall über weite Teile
der Entladung minimal und in den Datenblättern der Hersteller oft nur
als grobe Gerade im Diagramm eingezeichnet, so dass sich konkrete Werte
nur sehr grob abschätzen ließen. Zudem wär natürlich zur konkreten
Bberechnung eine Funktion, die den Spannungsabfall über die Zeit
beschreibt ideal; finde ich aber nirgends. Andere Methoden wie
Innenwiederstandsmessung oder Wechselspannungsresponse (oder so ähnlich,
auf batteryuniversity.com beschrieben) erscheinen mir weit zu aufwendig,
der Microcontroller soll ja eigentlich noch was anderes machen...

Habt ihr Anregungen, Ideen, Links oder sonstige Informationen, wie ich
den Füllstand am praktikabelsten ermitteln kann?


Ich danke schon mal recht herzlich für die Antworten,


Bastian Stahmer
 
Bastian Stahmer schrieb:

Andere Methoden wie
Innenwiederstandsmessung oder Wechselspannungsresponse (oder so ähnlich,
auf batteryuniversity.com beschrieben) erscheinen mir weit zu aufwendig,
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Ist aber die Methode der Wahl.


Gruß Dieter
 
Habt ihr Anregungen, Ideen, Links oder sonstige Informationen, wie ich den
Füllstand am praktikabelsten ermitteln kann?
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Lade- und Entladestrom ständig messen und integrieren. Zusammen mit der als
bekannt angenommenen Kapazität lässt sich dann der Ladezustand so ungefähr
abschätzen. Und zusammen mit den Zuständen "leer" und "voll" kann man auch
noch die Kapazität ermitteln.

Gruss
Michael
 
On 2005-08-22 15:33:08 +0200, Dieter Wiedmann
<Dieter.Wiedmann@t-online.de> said:
Andere Methoden wie
Innenwiederstandsmessung oder Wechselspannungsresponse (oder so ähnlich,
auf batteryuniversity.com beschrieben) erscheinen mir weit zu aufwendig,

Ist aber die Methode der Wahl.
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Hast du vielleicht weiterführende Informationen, wie man das am
sinnvollsten Implementiert? Über den Microcontroller eine Schwingung
erzeugen, die hochtransformieren, durch den Akku schicken, hinter dem
Akku messen etc. stell ich mir recht aufwendig vor, vielleicht hab ich
das aber auch nur nicht richtig verstanden?


Bastian
 
Bastian Stahmer schrieb:
Habt ihr Anregungen, Ideen, Links oder sonstige Informationen, wie ich
den Füllstand am praktikabelsten ermitteln kann?
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Hallo,

am einfachsten und genauesten geht das durch eine Entladung mit
konstantem Strom in etwa 20 Stunden bis zur zulässigen Grenze der
Spannung. Dann kann man die vorher vorhandene Kapazität leicht
berechnen, der Akku ist danach aber leer. ;-)

Alles andere wird nur eine Schätzung.

Bye
 
Hallo Bastian,

beschreibt ideal; finde ich aber nirgends. Andere Methoden wie
Innenwiederstandsmessung oder Wechselspannungsresponse (oder so ähnlich,
auf batteryuniversity.com beschrieben) erscheinen mir weit zu aufwendig,
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Was soll daran aufwändig sein? Du brauchst eine bekannte Last, die Du
hinzuschalten kannst (braucht ein Mosfet und ein Steuerpin) und just in
diesen paar ms misst Du vorher und nachher die Spannung. Wo ist der Aufwand,
den Du scheust?

Das ganze Thema mit Batteriefüllstandsanzeige ist schon so ausgiebig durch,
da willst Du jetzt mit 0 Aufwand was tolles finden? Es gibt fertige ICs, die
Temperatur aufzeichnen, um dann mit dem Strom, der zu oder abfließt in
Verbindung mit der Selbstentladung (die temperaturabhängig ist) das Teil
abschätzen. Teilweise versucht man sogar die Alterung auch noch mit zu
berücksichtigen. Für lau gibts aber nix.

Marte
 
Bastian Stahmer schrieb:

Hast du vielleicht weiterführende Informationen, wie man das am
sinnvollsten Implementiert?
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Du brauchst den aktuellen Laststrom und die Spannung, dann belastest du
zusätzlich für einige Millisekunden und misst dabei ebenfalls Spannung
und Strom. Aus den Werten kannst du dann über eine Tabelle und
Interpolation schon recht gut den Ladezustand ermitteln. Genauer wirds
wenn du noch die Elektrolyttemperatur des Akkus mit berücksichtigst.
Genauer kann ich dir nicht sagen, NDA.


Gruß Dieter
 
Uwe Hercksen schrieb:
am einfachsten und genauesten geht das durch eine Entladung mit
konstantem Strom in etwa 20 Stunden bis zur zulässigen Grenze der
Spannung.
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Recht unpraktikabel... Ich will ja mit dem Gerät Arbeiten und nur aus
Interesse den Füllstand des Akkus wissen...

Bastian
 
hi,

hast mal bei Maxim gekuckt?

z.B: DS2740 -> Coloumb Counter.

wenn du dich traust, kannste diesen auch "Sampeln"..

ich hab mir zwei Stück geordert, welche ich selbst noch "irgend"-wann
verbauen werde.

Nachteil, dieser wird digital abgefragt -> "I˛C" || "SPI" || "Seriell".
Somit mußt du 2 Pins von deinem Controller opfern,
oder gehst parallel auf die (falls vorhanden) des Controllers (ist ja ein
Bus).

...bis denn.
 
"Bastian Stahmer" <bastian@beckspc.de> schrieb im Newsbeitrag
news:decj75$l2g$1@f40-3.zfn.uni-bremen.de...
Habt ihr Anregungen, Ideen, Links oder sonstige Informationen, wie ich den
Füllstand am praktikabelsten ermitteln kann?
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Es hat schlicht und einfach seinen Grund, das auf USVs und im Auto und
sonstwo praktisch keine prozentgenauen Bleiakkuladezustandsanzeigen drin
sind. Es geht so einfach naemlich nicht.

Mit der Spannung erkennt man nur, wann er fast voll und wann fast leer ist,
aber genauere Zwischenwerte sind Luege, selbst wenn die Spannung
temperaturkompensiert und stromkompensiert wird.

Besser messen kann man die Saeuredichte, frueher gab es die bekannten
Kuegelchen im Sichtfenster als akzeptable Ladezustandsanzeige,
aber eben mechanisch (iih baeh ist daas out) und nicht elektronisiert.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.
 
Besser messen kann man die Saeuredichte, frueher gab es die bekannten
Kuegelchen im Sichtfenster als akzeptable Ladezustandsanzeige,
aber eben mechanisch (iih baeh ist daas out) und nicht elektronisiert.
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Vielleicht ein wenig OT: wie kann man elektronisch automatisiert die
Säure Dichte messen?
Gibts da irgendwelche Sensoren, oder ist das extrem komplex?

Gruss
Thomas

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Thomas Ruch schrieb:

Vielleicht ein wenig OT: wie kann man elektronisch automatisiert die
Säure Dichte messen?
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Man misst dann nicht die Dichte, sondern die Leitfähigkeit und die
Temperatur.


Gibts da irgendwelche Sensoren, oder ist das extrem komplex?
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Leitfähigkeitsmesszellen mit Platinelektroden.


Gruß Dieter
 
Man misst dann nicht die Dichte, sondern die Leitfähigkeit und die
Temperatur.


Leitfähigkeitsmesszellen mit Platinelektroden.
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OK, aber ist daraus wirklich die Dichte abzuleiten?

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Thomas Ruch schrieb:
Man misst dann nicht die Dichte, sondern die Leitfähigkeit und die
Temperatur.


Leitfähigkeitsmesszellen mit Platinelektroden.

OK, aber ist daraus wirklich die Dichte abzuleiten?
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Kann man, muss aber nicht.


Gruß Dieter
 
Man misst dann nicht die Dichte,
sondern die Leitfähigkeit und die Temperatur.
[...]
Leitfähigkeitsmesszellen mit Platinelektroden.

OK, aber ist daraus wirklich die Dichte abzuleiten?
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Du interessiert Dich weder für die Dichte noch für den Leitwert. Dein
Interesse gilt dem Energiegehalt und dieser ist proportional zur
Säurekonzentration. Die Säurekonzentration kann man aber nicht so
einfach direkt messen also misst man den Leitwert oder eben die Dichte
(beides ist mehr oder weniger Temperaturabhängig).

Ich hoffe das war inhaltlich korrekt, zumindest ist das mein
Kenntnisstand. Für den Fall das ich mich irre, so hoffe ich auf
Korrektur (soll ja schließlich keiner dumm sterben müssen).

Grüße
Erik
 
Erik Groß schrieb:

Du interessiert Dich weder für die Dichte noch für den Leitwert. Dein
Interesse gilt dem Energiegehalt und dieser ist proportional zur
Säurekonzentration.
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Naja, wenn der Akku leer ist hat man ja kein reines Wasser drin.


Die Säurekonzentration kann man aber nicht so
einfach direkt messen also misst man den Leitwert oder eben die Dichte
(beides ist mehr oder weniger Temperaturabhängig).
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Die Leitfähigkeit ist natürlich deutlich stärker temperaturabhängig.


Gruß Dieter
 
Dieter Wiedmann schrieb:

Naja, wenn der Akku leer ist hat man ja kein reines Wasser drin.
[...]
Die Leitfähigkeit ist natürlich deutlich stärker temperaturabhängig.
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hast natürlich mit beidem recht, aber der OP wollte das ja eh mit nem
MicroController erledigen also dürfte ein bischen Rechnerei nicht zum
Problem werden

Grüße
Erik
 
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