Batteriestrom über Shunt messen

Ich arbeite an einem Projekt, bei dem ich den Strom in/aus einer Batterie messe (Ströme können bis zu etwa 150 A betragen, und mir sind keine Hall-Effekt-Geräte bekannt, die kontinuierlich für solche Ströme ausgelegt sind und/ oder brechen Sie nicht die Bank) über einen Shunt-Widerstand in Reihe mit der positiven Leitung der Batterie. Um diesen Strom zu messen, muss ich irgendwie die (vergleichsweise kleine) Spannung über diesem Shunt messen.

Normalerweise würde ich einen Instrumentenverstärker verwenden, um das Signal zu verstärken, und es dann direkt in einen ADC auf meinem Mikrocontroller einspeisen. Da jedoch Strom sowohl in als auch aus der Batterie fließen kann, müsste ich mich mit dem Spannungsbereich zwischen den beiden Anschlüssen des Shunts befassen ± 150 M v . (Ich erfinde hier Zahlen, aber das ist ungefähr das, womit ich mich befassen werde.)

Meine Frage hier lautet wie folgt: Wie kann ich diese Spannung auf einfachste Weise vom Shunt abtasten?

Ich möchte die Schaltung so einfach wie möglich halten, da ich dieses Projekt (eventuell) erweitern muss, um Strom an mehreren Batterien gleichzeitig zu erfassen.

Was ist der beste Ansatz zum Abtasten dieser Spannung?

Ich denke, dass ich irgendwie eine DC-Vorspannung auf das eingehende Signal anwenden könnte, um es in den Bereich von zu „verschieben“. 0 − 300 M v Es ist also einfacher zu sampeln, aber ich arbeite nicht viel mit analoger Elektronik oder Operationsverstärkern, um wirklich zu wissen, wo ich anfangen soll.

Es gibt viele solcher Hallsensoren.

Antworten (2)

Es gibt viele "High-Side"-Stromüberwachungsverstärker, die diese Aufgabe viel einfacher machen und das Durchtrennen der Masseschiene zum Einfügen von Shunts vermeiden.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Abbildung 1. Der bidirektionale Strom-/Leistungsmonitor INA219 Zerø-Drift mit I2C-Schnittstelle ist einer von vielen. (Klicken für größere Ansicht.)

Es gibt zahlreiche Versionen ähnlicher Geräte - einige bauen auf Hobbyplatinen auf usw.

Wenn Sie I2C verwenden können, sollte dies Ihre Verkabelung und Verbindungen vereinfachen und den Umfang der erforderlichen analogen Signalverarbeitung erheblich reduzieren.

"Normalerweise" betragen Strom-Shunts 75 mV, um die Verlustleistung zu reduzieren, und erfordern entweder einen High-Side-Verstärker, der an der Versorgungsschiene arbeitet, oder einen Low-Side-Shunt-Verstärker, der unter der Erdschiene bis zu einem Wert von etwa 150 mV arbeitet. Diese Auswahlmöglichkeiten finden Sie in Verteilertabellen und Suchmaschinen. Dann können Sie eine Verstärkung wählen, um Ihren ADC voll auszuschöpfen.

Ich habe dieses Prinzip bis zu 10 kA angewendet, indem ich massive Kupferrohrleitungen mit 2 darin befindlichen Schrauben verwendet habe, die für 1,0 mV bei 100 A unter Verwendung einer Laborversorgung kalibriert wurden.

Ich würde vorschlagen, den Shunt auf der Masserückseite zu platzieren und ein Instrument für die beste Verstärkung und CM-Unterdrückung zu verwenden, das unter 0 V oder +/- 150 mV funktioniert, aber man kann es in beide Richtungen tun, auf der hohen oder niedrigen Seite.

INA199 < nachschlagen Je nach dI/dt-Wert in A/us benötigen Sie paarig verdrillte Adern, evtl. geschirmt und evtl. Ferritkernhülse (CM-Drossel zur Rauschunterdrückung).

Batteriestrom über Shunt messen
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v