Autor Tema: Medidor de baterías en serie  (Leído 22596 veces)

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Desconectado migsantiago

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Medidor de baterías en serie
« en: 15 de Septiembre de 2006, 13:43:05 »
Hola

Necesito diseñar un medidor de voltajes de 32 baterías de 12V que están conectadas en serie.



Esas baterías están conectadas a un UPS y se debe hacer la medición del voltaje de cada una de las baterías. Por ejemplo, saber que voltaje hay en B1, B2, B3... hasta B32, sin desconectar el arreglo de las baterías.

Ya he pensado en varias soluciones...

- Usar multiplexor CD4067 y conectar el arreglo de las baterías para solo tener una batería conectada al ADC en algún momento. Desafortunadamente el mux no resiste el voltaje de +12V y 0V en sus terminales y se quema.



- Usar multiplexores y relevadores para hacer la conmutación de los voltajes. Esta opción sí funciona pero los relés son muy caros y la vida útil de un relé no permite que el equipo trabaje por varios años.

- Hacer un arreglo de transistores que conmuten los voltajes... si quisiera medir el voltaje de B1 activaría T1 y T2 nadamás. Su desventaja es que necesitaría conmutar 64 transistores, lo cual agrandaría el tamaño del equipo.



Les agradecería mucho si me pudieran mejorar alguna de las soluciones o darme nuevas ideas.

Si hay dudas por favor avísenme.

Gracias   :mrgreen:

« Última modificación: 15 de Septiembre de 2006, 13:44:40 por migsantiago »

Desconectado Azicuetano

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Re: Medidor de baterías en serie
« Respuesta #1 en: 15 de Septiembre de 2006, 15:13:20 »
Hola migsantiago!

De las tácticas que comentas yo me decantaría por la 1ª, la del mux.

Le podrías pegar un vistazo al multiplexor CD4052B a ver que te parece.


Un saludo desde Alicante!




Desconectado Marioguillote

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Re: Medidor de baterías en serie
« Respuesta #2 en: 15 de Septiembre de 2006, 15:54:38 »
Hola !

Totalmente de acuerdo con Azicuetano.
Con una acertada combinación de los CD4051/2/3 vas a solucionar fácilmente y con mínimo hard, la conexión desde las baterías al ADC.

Cuantas baterías ....... !

Saludos

Mario.


Desconectado migsantiago

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Re: Medidor de baterías en serie
« Respuesta #3 en: 15 de Septiembre de 2006, 18:48:41 »
Hola Azicuetano y Guillote

También consideré al 4052 como alternativa, pero al probar con los CD4067 y ver como se quema y hasta chispitas saca... cambié de parecer.

¿Me podrían asegurar que si lo conecto como conecté los CD4067, el 4052 NO se va a dañar?   :mrgreen:

Desconectado Chaly29

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Re: Medidor de baterías en serie
« Respuesta #4 en: 15 de Septiembre de 2006, 19:56:34 »
Hola migsantiago, yo en tú lugar utilizaría optoacopladores trabajando de manera casi lineal (digo casi porque no lo son), entonces a la salida del mismo tendrías una tensión que por medio de una pequeña tabla dentro del pic (para linealizarlo) te indicará el voltaje exacto de la batería, yo este metodo lo e usado para controlar un motor de 220Vca con muy buenos resultados, aparte te ofrece la aislación que con 300Vcc no es para tomar a la ligera.

De las ideas de usar un multiplaxor para este caso, descartenla de una, es imposible, los multiplexores estan diseñados para soportar no más de 16V los de tipos CMOS y 5V5 los TTL, ¿como esperan que soporte 300V?, imposible.

Creo que es la opción más factible, aparte no debes andar con circuitos muy complejos ni grandes divisores de tensión.

Un saludo.

Atte. CARLOS.
La teoría es cuando se sabe todo y nada funciona. La práctica es cuando todo funciona y nadie sabe por qué.

Desconectado Azicuetano

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Re: Medidor de baterías en serie
« Respuesta #5 en: 15 de Septiembre de 2006, 22:04:59 »
Hola gente!

En referencia a lo que dice el colega Chaly29 he de decir que tiene toda la razón. Un multiplexor CMOS o TTL no puede soportar 300Vcc, en cualquier caso, nadie ha hablado de 300 V ¿?¿?

Yo el CD4051/2/3 no lo he probado. Lo conocía porque para una aplicación lo valoré como posibilidad.

Lo que si que puedo decir (y el Lunes te lo podré asegurar porque lo voy a probar) es que el CD4066BC si que admite como entradas señales de 10V.

El Lunes te comento.


Un saludo desde Alicante.

Desconectado Marioguillote

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Re: Medidor de baterías en serie
« Respuesta #6 en: 16 de Septiembre de 2006, 00:28:37 »
Tiene razón Carlos ..... seguimos pensando ......

A ver si la idea es posible.

Cada batería que alimente un oscilador hecho con un 555. Al variar la tensión de alimentación, variará la frecuencia de salida de ese oscilador. Esta oscilación, autónoma para cada batería, es transmitida a través de un optoacoplador a los multiplexores CD4051/2/3, que irán seleccionando el opto según la batería a controlar. Esta etapa, aislada de las baterías,  trabajaría a 5V y se transmitiría al PIC sin usar el ADC, sino que haciendo una lectura de la frecuencia de cada oscilador, que dará una proporcional del valor de tensión de la batería seleccionada.
Un oscilador elemental con un 555 + los optos saldría centavos, no es una opción onerosa, es un DIL4, un DIL8 y pocos componentes más, por lo que no es mucho más trabajo, el problema es el tamaño final.

Si es necesario ampliaría con algún diagrama en bloques. Es muy similar la idea, creo, que la de Carlos, pero haciendo que lo que transmita el opto, sea una frecuencia definida, que variará según la tensión de la batería, y el PIC hará eso. Leerá variaciones de frecuencia.

Saludos

Mario
« Última modificación: 16 de Septiembre de 2006, 00:55:12 por Marioguillote »

Desconectado Chaly29

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Re: Medidor de baterías en serie
« Respuesta #7 en: 16 de Septiembre de 2006, 11:55:15 »
Hola Azicuetano, los CD4051/2/3 o CD4066 soportan en las entradas hasta 16V, pero con la única condición de que la tensión de alimentación sea igual o mayor  :mrgreen:

Marioguillote, al variarle la tensión de alimentación a un 555 no le variás la frecuencia, para esto el 555 dispone de un PIN que cuando se le varía la tensión cambia la frecuencia en proporción (creo es el pin 5) pero para esto ya necesitarías de un regulador de 5V porque el 555 debería estar a una tensión estable, entonces por medio de un divisor resistivo le introducirías la tensión al PIN 5, pero lo veo muy complicado (acordarce que son 32 módulos) y grande en tamaño, aparte no cualquier optoacoplador permite pasar de manera exacta una frecuencia mayor a 1K (ya los precios se elevan) y medir frecuencias menores a 1KHz haría que la totalidad del circuito sea de respuesta muy lenta. Mario, creo que el intentar sacar los A/D del medio acarréa mayores costos y problemas.

Espero no molestar a alguien con mi comentario, pero realmente creo que como lo digo es la forma más cencilla y segura de hacerlo.

Un saludo a todos.

Atte. CARLOS.
« Última modificación: 16 de Septiembre de 2006, 14:37:38 por Chaly29 »
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Desconectado akira_ve

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Medidor de baterías en serie
« Respuesta #8 en: 16 de Septiembre de 2006, 13:11:25 »
Charly creo que estas un poco agresivo.......no es la manera de dar consejo.........si usan un reductor de voltaje en cada bateria podria servir usando efecto de escala...osea un sub multiplo de la tension de la bateria.....por ejemplo en ves de 12.....1,2voltios.....y usas un multiplexor analigico.........asi podris hacer un barrido...........y creo que no necesitarias la tabla......pues utilizando una calibracion...por software,,,,,podrias compensar la tolerancia de las resistencias............bueno es mi humilde idea
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Desconectado Chaly29

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Re: Medidor de baterías en serie
« Respuesta #9 en: 16 de Septiembre de 2006, 14:33:21 »
Hola akira_ve, tienes razon puede que este un poco agresivo, pero no es mi intención por lo tanto pido disculpas a todos.

Con respecto a lo que comentas te as olvidado que se están manejando tensiones de más de 300V, y que las resistencias comunes no estan indicadas para su uso con más de 100V, por lo tanto si bien tu opción es factible, ni te cuento la cantidad de resistencias que necesitarías  :mrgreen:

Un saludo.

Atte. CARLOS.
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Desconectado akira_ve

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Medidor de baterías en serie
« Respuesta #10 en: 16 de Septiembre de 2006, 14:45:30 »
ok se me habia pasado ese detallito.........en vedad que hay que pensar lo del opto acoplador.....la cosa es su respuesta no lineal........pero si dice lo de la tabla.....ok....hace mucho pense en algo asi pero colocar un pic de gama baja de la serie 12 para que se colocara en cada bateria.......resultaba interesante la idea .......el cliente queria algo asi pues colocaria.......todo a un bus comun.......y querian monitorear 2 bancos de baterias.....cada pic tenia un id...y cuando se conectaba se le asignaba....la ubicacion....no salio del papel pues el cliente encontro.....un rectificador..........te tenia tantas ventajas......me apabiyaron jajaja........ademas la misma casa fabricante le fabrico un modulo...que permitia monitorear las baterias......por ultimo no se ise ese diseño
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Desconectado akira_ve

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Medidor de baterías en serie
« Respuesta #11 en: 16 de Septiembre de 2006, 14:48:07 »
es mas este rectificador........permitia ser monitoreado por una red con TCP/IP que tal...pero no es este el caso es de la casa salitel........
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Re: Medidor de baterías en serie
« Respuesta #12 en: 16 de Septiembre de 2006, 14:55:49 »
No entiendo de donde salen los 300V de los que hablais.

Estaré así de atento  :shock:  si me lo explicais  :mrgreen: :mrgreen:


Un saludo desde Alicante.

Desconectado akira_ve

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Medidor de baterías en serie
« Respuesta #13 en: 16 de Septiembre de 2006, 15:03:12 »
Bueno te explico.......al 2 bancos de baterias se le colocarian unos rectificadores.......pero el cliente queria monitorear las baterias......

como eran muchas baterias....y por comodidad pense en usar un pic..........para cada bateria pues eran de 12 voltios cada una....cada pic usar un convertidor A/D y lo enviarian serialmente a un controlador central que informaria
del estado de cada bateria........

estos rectificadores cargarian las baterias ,,,eran muy pequeños y practicos....y con una gran cantidad de ventajas pues eran tipo conmutados....y su diseño permitia agregarles un modulo que podia monitorear las baterias y transmitir por TCP/IP  el estado de las por lo tanto mi proyecto jamas despego.......... :(
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Re: Medidor de baterías en serie
« Respuesta #14 en: 16 de Septiembre de 2006, 15:12:13 »
Citar
- Usar multiplexores y relevadores para hacer la conmutación de los voltajes. Esta opción sí funciona pero los relés son muy caros y la vida útil de un relé no permite que el equipo trabaje por varios años.

¿Cada cuanto tiempo tenes que verificar la tension de las baterias?
Supongamos que cada 10 minutos....Eso nos da 60*24/10 = 144 activaciones de cada rele por dia.
Los contactos de un rele, por barato que sea, debe permitir centenas de miles de activaciones, mas si la corriente que va a circular por ellos es pequeña.....
Asumamos unas 100000 activaciones sin que se dañen los contactos: 100000/144...unos dos años sin problemas, a lo mejor (si es que la solucion basada en reles andaba bien) puede ser viable.
Tene en cuenta que el rele va a durar mucho mas que eso (varias veces mas) si es de calidad y si la corriente es menor a 50 o 100mA (me refiero a reles de esos para impresos con contactos para 7A o 10A)....

¿estoy muy equivocado? :lol:


Saludos.
Si cualquier habilidad que aprende un niño será obsoleta antes de que la use, entonces, ¿qué es lo que tiene que aprender? La respuesta es obvia:
La única habilidad competitiva a largo plazo es la habilidad para aprender
“. Seymour Papert