Zoek geïsoleerde en ongeregelde DC-DC converter

Hallo, ik wil met een Arduino het voltage van mijn LiFePo4 batterijpakket meten. Het pakket heeft 10 cellen dus 30-36 V. Met een weerstandsbrug 1:10 probeerde ik dat voltage tot <5V input terug te brengen. Dat ging mis: de Arduino ging in rook op omdat de cellen elektrisch met massa en dus de voeding van de Arduino verbonden bleken te zijn. (Overigens snap ik niet hoe dat kan want de cellen staan geïsoleerd in een aluminium bak, condensator-werking misschien).
Ik zoek dus een DC-DC converter, ingang ±32V, uitgang 10% hiervan, dus geen geregelde constante uitgangsspanning. In en uitgangen moeten van elkaar geïsoleerd zijn.
Uren gegoogeld hiernaar maar ik kan niks vinden dat al deze specs heeft.
Tips meer dan welkom.
Albert

Weerstand-deler moet gewoon werken. Als de arduino stuk gaat dan heb je iets verkeerd aangesloten. Kun je een schematje tekenen?

Het kan nooit kwaad om de a/d-ingang van de Arduino te beveiligen met clamping diodes, best schottky's, in sperrichting, naar massa en naar 3,3V= voeding.

Teken eens uit hoe je het gedaan hebt. Je kunt ook via een opto meten.

Ik zat aan een optocoupler te denken maar weet niet of die analoge voltage-data doorgeeft?

Het gaat om een auto EV-ombouw project. Ik wil de originele benzinemeter de batterij spanning laten aangeven. Via een servo met een potmeter daarop lukt dat want de originele tankvlotter was ook een variable weerstand.

Overigens zijn het in totaal 38 cellen, maar ik dacht aan het meten van gemiddelde spanning van 10 cellen (om 125V zoveel mogelijk te vermijden).

je hebt iets verkeerd gedaan.

Het stuk wat verkeerd was staat niet op je "schema".

Een DCDC converter toevoegen... of dat gaat helpen weet niemand, want we weten niet wat je verkeerd hebt gedaan. Ik gok iets van 33V op VIN van de arduino gezet o.i.d. Daar mag meestal maar ongeveer 9V op.

Oh. Als er 125V in de buurt is, dan is de kans dat je iets verkeerd hebt gedaan natuurlijk nog groter. Pak niet cel 10 maar 28 (vanaf de verkeerde kant tellen) en je hebt "feest".

[Bericht gewijzigd door rew op (24%)]

Nee hoor, de spanningsdeler werkt prima en levert 3V input in de Arduino. Probleem is dat ik tussen deze input en de voeding (zowel de + als de -) van de Arduino zo'n 30V spanning meet, zijn dus niet gescheiden. Begrijp niet hoe dat kan, mogelijk omdat de cellen in een metalen geaarde bak zitten. Hoe dan ook de inputspanning moet geïsoleerd aangeleverd worden aan de Arduino anders ontploft die. Daarom dacht ik aan een ongeregelde geïsoleerde DC-DC converter ipv de weerstanden.

Je kunt beter zoeken op 'verschilversterker'. Daarmee kun je wel een spannings-verschil overbruggen.

Op 6 oktober 2023 15:49:41 schreef deKees:
Je kunt beter zoeken op 'verschilversterker'. Daarmee kun je wel een spannings-verschil overbruggen.

Interessant! Wel wil ik het signaal juist kleiner ipv groter maken.

Kwestie van de juiste weerstanden kiezen.

Op 6 oktober 2023 15:42:51 schreef Al-turbo:
Probleem is dat ik tussen deze input en de voeding (zowel de + als de -) van de Arduino zo'n 30V spanning meet, zijn dus niet gescheiden. Begrijp niet hoe dat kan, mogelijk omdat de cellen in een metalen geaarde bak zitten.

Er is dus nog een verbinding tussen de voeding of gnd van de arduino, en de batterij.

Die verbinding zul je moeten vinden, ook omdat ie anders op andere momenten een rol gaat spelen.

Een geisoleerde V/V omzetter kan, maar is niet triviaal. Kant en klaar is er misschien iets in de machinebouw/installatietechniek hoek, maar dan kijk je waarschijnlijk naar een prijs waarvoor je heel veel (chinese) arduino's kunt opblazen.

Een simpele optocoupler is te simpel. Welliswaar hebben die een analoge, redelijk lineare stroom/stroom verhouding (de CTR), maar die varieert nogal per optocoupler, over tijd en temperatuur.

Wat wel kan (en ook al vaker gedaan is) is een V/f omzetter: Een spanningsafhankelijke oscilator aan de batterij kant, en dan via een trafo of capaciteit naar de arduino.
Nadeel is dat je dan een voeding (5V) aan de batterijkant moet maken.

Hoe dan ook, uitvogelen waar de extra verbinding tussen accu en arduino zit is het makkelijkst.

En zet 10K serieweerstand tussen je batterijpack en de arduino. Als je het dan fout hebt, loopt er 30V/10K = 3mA door de beveiligingsdiode van de arduino. Dat houd ie wel even vol.

Het liefst koop ik een kant en klaar bordje hiervoor, zoals deze. Maar die versterkt ipv verzwakt.

Op 6 oktober 2023 16:10:11 schreef blurp:
[...]
Er is dus nog een verbinding tussen de voeding of gnd van de arduino, en de batterij.
Die verbinding zul je moeten vinden, ook omdat ie anders op andere momenten een rol gaat spelen.

Er is echt geen elektrische verbinding tussen de batterij cellen en de massa van de auto. Dat is waar de RDW erg op lette tijdens de goedkeuring.
Toch meet ik een spanning hier tussen. Iemand legde eens uit dat dat komt omdat de cellen in een metalen bak zitten, waardoor er dus effectief een grote condensator ontstaan is.

Die kiwi is niet geschikt. Door de ingangsbuffers mag de ingangsspanning niet buiten 0 - 5V komen.

Hangen de sensors aan massa van de auto ? Die 5V pak je van de accus begrijp ik, dus hangt de plus van de accus nu via de temp sensor aan massa van de auto.

Een simpele optocoupler is te simpel. Welliswaar hebben die een analoge, redelijk lineare stroom/stroom verhouding (de CTR), maar die varieert nogal per optocoupler, over tijd en temperatuur.

Daar heb ik toch een 6,5 digit AC+DC powermeter mee gebouwd (arduino achter een 26 bit ADC). Hij hoeft er toch maar 1 te bouwen, dan makken verschillen niet uit.

Kun je niet gewoon interfacen met de BMS van die set? Met wat geluk doet die gewoon RS485 of CAN

Er is echt geen elektrische verbinding tussen de batterij cellen en de massa van de auto. Dat is waar de RDW erg op lette tijdens de goedkeuring.
Toch meet ik een spanning hier tussen. Iemand legde eens uit dat dat komt omdat de cellen in een metalen bak zitten, waardoor er dus effectief een grote condensator ontstaan is.

Raar verhaal. Ik vermoed dat je toch echt iets verkeerd gedaan hebt met de massa van de auto, de batterij je meetinstrument en de arduino. Maar zonder schema of foto's kunnen wij er niets van zeggen.

Via een optocoupler kun je overigens prima een analoog signaal doorgeven. Je zult wel de spannings (of stroom) niveaus moeten aanpassen waarbij je dus vergelijkbare problemen kunt verwachten als je nu met die spanningsdeler hebt. Je moet die fout er echt uithalen. Je meetinstrument is een normaal draaispoelmetertje? Of is het iets bijzonders waar ook apart een voeding of een massa naar toe moet?

Als het niet oplosbaar is moet je een geïsoleerde meetversterker hebben. In de industrie een zeer veel gebruikt ding om waarden om te zetten.

Uit een proces komt bijvoorbeeld een meetspanning die van nul naar 100mV gaat. En dat moet dan worden omgezet naar naar een spanning die van nul naar 10 volt gaat of een stroom die van 4 naar 40mA gaat. Phoenix heeft daar veel kant en klare oplossingen voor. De firma AnalogDevices hadden daar hele mooie maar hele dure blokjes (een soort van grote IC's) voor.

Het bestaat echt allemaal. Maar in het geval van de TS is dit overdreven. Het moet veel eenvoudiger kunnen als de fout er wordt uitgehaald.

Er bestaan geisoleerde opamps zoals de ISO124
Maar niet op ali kopen want die zijn fake.
https://nl.aliexpress.com/item/1005004508393336.html?spm=a2g0o.product…

Maar wel bv bij RS kopen wel 3x zo duur maar dan heb je geen fake
https://uk.rs-online.com/web/p/isolation-amplifiers/8660215

Maar helemaal met de rest eens er zit een fout in de bedrading die er eeerst uit moet.

In de praktijk worden bij EV's de aandrijfaccu(s) niet met de massa van de auto gekoppeld. Zeker gezien de grote stromen die er lopen krijg je al snel spanningverschillen tussen de verschillende massapunten en blaas je zo een Arduino op.

Er bestaan een soort 'opto-opamps' (HCL7840 bijvoorbeeld) waarmee je zonder directe koppeling analoge waardes door kunt geven. Worden ook veel in servo-drives gebruikt om bijvoorbeeld de stroommeting door te geven naar het processordeel.
Nadeel is wel dat je die aan beide kanten moet voeden.

Wat je ook kunt gebruiken is een opto als HCNR201, dit is een eenvoudige optocoupler maar er zitten twee 'ontvangers' in waardoor je de non-lineariteit van de LED kunt compenseren.
Heb je dan wel weer opamps voor nodig..

Op 6 oktober 2023 15:42:51 schreef Al-turbo:
Nee hoor, de spanningsdeler werkt prima en levert 3V input in de Arduino. Probleem is dat ik tussen deze input en de voeding (zowel de + als de -) van de Arduino zo'n 30V spanning meet, zijn dus niet gescheiden. Begrijp niet hoe dat kan, mogelijk omdat de cellen in een metalen geaarde bak zitten. Hoe dan ook de inputspanning moet geïsoleerd aangeleverd worden aan de Arduino anders ontploft die. Daarom dacht ik aan een ongeregelde geïsoleerde DC-DC converter ipv de weerstanden.

Goed. We weten nu dat je een idiote opstelling hebt gemaakt, niet begrijpt hoe elektriciteit werkt, maar je weigert informatie te verschaffen zodat we je kunnen helpen. Dan geef ik het op. Sorry.

Kan iemand uitleggen wat de eisen zijn aan de galvanische scheiding tussen de batterij en de massa van het voertuig? In deze link staat dat het netjes moet, maar “100 MOhm in de praktijk goed genoeg is” https://www.eetimes.eu/galvanic-isolation-in-ev-and-hev-applications/.

Wat is de voeding van de arduino? Als die ‘gewoon’ aan massa hangt is de onderste aansluiting een directe verbinding. De tekening is hier trouwens niet goed, er is nu geen spanningsdeler.

Een elektrisch schema wat duidelijk aangeeft waar alle in- en uitgangen (inclusief voedingen!) aan massa hangen zou helpen.

Edit: ik had de reactie van rew nog niet gezien, ben het met hem eens.