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hornetfun

Akkuwächter / Battery Monitor <130273-I>

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September 3, 2013
DSC00009.JPG

This Battery Monitor is a menu controlled device that continuously keeps track of the battery's remaining charge level and that prevents deep discharging. Many programmable parameters.

Mich hat jemand aus einem Flugmodell Verein angesprochen ob es möglich wäre eine Akkuüberwachung zu bauen. Den es gibt folgendes Problem. Leider hat nicht jeder Verein einen Stromanschluss, an dem man mal schnell ein leerer Akku nachladen kann. Viele Modellbauer, die das Problem kennen, kompensieren dies, mit großen „Nachlade-Akkus“ in Form von Autobatterien oder speziell dafür vorgesehenen LIIFE-Akkus usw.. Doch während der Ladevorgängen stellt sich immer wieder die Frage, wie viel Akkukapazität habe ich den schon vom Nachladeakku verbraucht, oder wie viel kann ich denn noch entnehmen bevor der Nachladeakku tief entladen ist? Also haben ich zusammen mit ihm einen Amperstunden Messgerät entwickelt, was zunächst, so keine Besonderheit ist, jedoch dieses Zählwerk hat ́s in sich! Entscheidende Vorteile das Zählwerk ist eine permanente Überwachung des Nachladesakku-, automatische Abschaltung bei Schwellenwertüberschreitung, stromlose Datenspeicherung, sowie eine sehr einfache Menüführung. Über das Menü können die Entladeschlussspannung, Akkukapazität und die Abschaltungsart eingestellt werden. Hierdurch wird eine Tiefentladung des teuren Nachladesakku- verhindert. Der Mikrocontroller überwacht nun wie viel Amperstunden entnommen werden und gleichzeitig die Akku Spannung. Dazu zeigt er an wie viel Amperstunden noch aus dem Akku entnommen werden können. Des weiteren bleibt auch im stromlos zustand die Werte gespeichert, solange, bis dieser manuell zurück gesetzt wird. Zu dem hat man noch die Möglichkeit den Verbraucher bei erreichen der Entladeschlussspannung oder bei der eingestellten Amperstunden Zahl abzuschalten. Die Schaltung ist teilweise in SMD ausgeführt um die Schaltung kompakt zu halten. Als Prozessor dient ein Atmega 88 der Firma Atmel mit 8 MHz Quarz als Taktquelle. Als Strommessung wird zu dem kein Stand Widerstand sondern ein spezial IC. Dafür habe ich mich entschieden da Ströme bis 30 Ampere gemessen werden sollen und ich die Verluste gering halten wollte. Bei dem IC handelt es sich um einen ACS715 Hall effect-based linear current sensor, which offers a low-resistance (~1.2 mΩ) von der Firma Allegro. Leider bekam ich den IC nicht in den üblichen Bauteile Handel. Dann fand ich den IC auf einer Platine von Pololu mit der Nr. 1186. Dieser Liefert am Ausgang 0-5 Volt die mit Hilfe eines AD- Wandler ausgewertet werden. Die Akkuspannung wird über ein Widerstandsnetzwerk und einer Z-Diode als Schutz für den AD-Wandler gemessen. Als Abschaltung dient ein Relay das über einen Transistor angesteuert wird. Dazu ist ein Goldcap verbaut dieser dient dazu bei Abklemmen von der Versorgung das der Mikrocontroller die Wert im EEPROM abspeichern kann. Als Anzeige dient ein Dot-Matrix LCD Display mit 2x 16 Zeichen ohne Hintergrundbeleuchtung das eins zu eins am LCD Anschluss angeschlossen werden kann. Zum Programmieren gibt es ein 6 Pol. ISP Anschluss. Die Versorgung für Strommessung, LCD und Controller wird über ein Linear Spannungsregler 7805 realisiert.

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