Messen einzelner Zellenspannungen in einer Batterie mit Reihenzellen

Ich stelle eine 600-V-Batterie her und versuche, ein Batterieüberwachungssystem zu entwickeln, das die Spannung jeder Zelle nacheinander in einer Reihenkonfiguration von 162 Lithiumzellen misst (und protokolliert). 162 Zellen x 3,6 Volt pro Zelle = 600-V-Batterie. Ein einfacher analoger Arduino-Eingang liest jede Zelle nacheinander, und zwar so: Jede Verbindung von zwei Zellen (+ve zu -ve) hat einen dritten Draht, der zu einem Optokoppler-Kollektor geht, und sein Emitter geht zu einer von zwei gemeinsamen Leitungen. Alle diese 162 OCs werden durch ein 162-Bit-Schieberegister geschaltet. Die beiden gemeinsamen Leitungen gehen zu den analogen Arduino-Eingängen (A0) und (A1).

Wenn ich alle OCs ausgeschaltet halte, wenn ich nur die ersten beiden OCs (O1 und O2) einschalte, kommt +ve von Zelle 1 (C1) über Leitung 1 zu A1 und -ve über Leitung 2 zu A0. A0 also digital niedrig halten Wenn Sie es GND machen, können Sie die Spannung von C1 an A1 lesen. Schalten Sie dann nur OC3 und OC4 ein, um die Spannung von C3 an A1 zu lesen, und so weiter für C5, C7 ... C161. Dann Digital Low bei A1 und bei A0 für C2, C4, ... C162 lesen.

Sollte das funktionieren?

Handgezeichneter Schaltplan für BMS

Dürfte ich eine Frage stellen? Was versuchst du mit einem 600-V-Akku?
Warnung: Magischer Rauch kann erscheinen und Sie könnten sich umbringen.
Ja, dies ist ein äußerst gefährliches Projekt, treffen Sie also alle Vorsichtsmaßnahmen. Ich nehme an, der Grund, warum Sie diese Schaltung wollen, ist eine Vorsichtsmaßnahme gegen Überladung und Tiefentladung. Lithium-Ionen-Batterien sind potenzielle Brandbomben, und große Banken können viel Geschick und Mühe erfordern. Abgesehen von den intrinsischen Risiken und Herausforderungen von Li-Ion ist 600 VDC eine extrem gefährliche Spannung, insbesondere im Fall einer Batterie, die nicht wie ein Motor "abgeschaltet" werden kann. Treffen Sie alle Vorsichtsmaßnahmen, denn Ihr Leben und möglicherweise das Leben anderer stehen auf dem Spiel, wenn Sie mit diesem Projekt fortfahren.
Eine clevere Idee, außer dass 600 V die höchste Nennspannung auf der DK-Site von 400 V überschreiten und die CE-Rückspannung ohne Sperrdiode ausfällt, sodass eine Teilung von 2: 1 möglicherweise möglich ist
Ich mache die Batterie, um einen 3-Phasen-Induktionsmotor über einen VFD anzutreiben, der Gleichstromeingang akzeptiert. Der eine, den ich habe, ist ein Siemens Micro-Master, der 600 V Gleichstrom am Eingang benötigt, um einen 220-V-Ausgang mit variabler Frequenz zu erzeugen. Dies ist ein Hobby-E-Bike-Projekt. Es stimmt, es ist gefährlich, und ich versuche, so vorsichtig wie möglich zu sein.

Antworten (1)

Dieser Ansatz könnte funktionieren ... aber er ist alles andere als optimal oder sicher. So werden die Dinge normalerweise nicht gemacht.

Zunächst müssen Sie die Belastung der Batterie durch Ihre Überwachungslösung minimieren. Optokoppler sind dafür nicht geeignet.

Zweitens gibt es viele weitere ebenso wichtige Dinge, die überwacht werden müssen, wie zum Beispiel die Temperatur. Industrielle Batterieüberwachungslösungen messen all das, schätzen jede Zellimpedanz, Lebensdauer usw. Und sie überwachen auch die Integrität des Überwachungssystems selbst.

Endlich gibt es dafür erprobte Lösungen. Insbesondere - mehrzellige stapelbare Monitore , die für eine viel einfachere Verkabelung als in Ihrer vorgeschlagenen Lösung verkettet werden können.

Schauen Sie sich zum Beispiel die TI-Aufstellung an. Die Überwachungschips wie bq76PL455A-Q1 können 16 Zellen überwachen und für bis zu 16 Geräte für insgesamt 256 Zellen in Reihe geschaltet werden. Einige von ihnen enthalten sogar Ausgleichsschaltungen (was Sie in Ihrer 162-Zellen-Batterie nicht tun können).

Mein Rat wäre also: Hör auf, das Rad neu erfinden zu wollen. Nutzen Sie bewährte Industrielösungen mit Automotive-Grade-Komponenten und Sie ersparen sich viel Ärger.

Ach und noch was. Ich kann mir nicht vorstellen, dass jemand diese Art von Batterie zusammenbaut, ohne vorher gründlich zu testen und die Zellen anzupassen . Schließlich ist der Akku nur so gut wie seine schwächste Zelle. Stellen Sie also sicher, dass Sie mehr Zellen erhalten, als Sie benötigen, beschriften Sie sie (oder notieren Sie Seriennummern, falls vorhanden), führen Sie eine Tabelle mit allen Zellendaten. Kaufen Sie ein paar Lade-/Entlademodule, wenn Sie dies in weniger als einem Monat erledigen möchten.

Danke für den Link, ich werde es danach noch einmal ausführlich lesen. Zu diesem Zweck habe ich eine Jig gebaut, um 18 Zellen parallel aufzuladen. Und ja, ich führe Protokolle all dieser Zellen, das ist ein mühsamer Job. Sie haben auf ein sehr richtiges Problem des hohen Abflusses hingewiesen, ich habe nach einer Lösung dafür gesucht.
Messen einzelner Zellenspannungen in einer Batterie mit Reihenzellen
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