Projekt Lipo-Ueberwacher

Eine Mikrocontroller-Schaltung, die vor Tiefentladung von 2- und 3-zelligen Lipos warnt

Mein Großer fliegt Koax-Hubschrauber mit 2-zelligen Lipos, ich fliege etwas größere mit 3-zelligen Lipos. Was uns bisher fehlte, waren Schaltungen, die die individuellen Zellspannungen der Lipos während des Fluges überwachen und bei Erreichen der Entladeschlußspannung geeignet warnen. Aus dem Grund haben wir auch schon den einen oder anderen Akku verloren bzw. wir mußten ihn "Zellamputieren", weil sich die schwächste Zelle durch die Zersetzung des Elektrolyts aufgeblasen hat:

Also: möglichst einfach einen Mikrocontroller beschalten und mitfliegen lassen; einen akustischen Warner mit dazu, und fertig.

Für alle, die das nachbauen wollen, gilt:
Ich betone ausdrücklich, dass ich keinerlei Haftung für Schäden übernehme, die durch den Nachbau und die Verwendung der Schaltung entstehen oder entstehen können!!!

In der Dokumentation kann man die Zusammenhänge nachlesen, die im Programm des Controllers verwendet wurden. (Hier das zugehörige Excel-File)
Zum Schaltplan habe ich in einer ruhigen Minute mal ein 2-lagiges Layout gemacht. Wenn mal Interesse an einer nennenswerten Stückzahl ist, würde sich eine gedruckte Schaltung rentieren. Bei Bedarf also Bescheid sagen: micha ätt magiclamp pkt de

Der hat sich bis jetzt als recht zuverlässig gezeigt, sehr zu unserer Freude, und auch zur Freude des Akkus...
Auf der Werkbank löst der Alarm aus bei einer Spannung von 3,09V bei der einen Zelle und bei 3,12V bei der anderen.
Im Flieger funktioniert der Warner auch bei Motorlauf präzise, was eine Messung bei festgenageltem Hubschrauber gezeigt hat.

Der Warner für 3 Zellen ist jetzt auch fertig und getestet. Die Berechnungen zur Auslegung der Schaltung findet man ebenfalls in der Dokumentation. Entsprechend dem Schaltplan habe ich wieder ein Miniaturmuster gelötet und das Programm geflasht.
Von dem Teil habe ich ebenfalls Bilder gemacht, diesmal habe ich versucht, nicht ganz so eng aufeinander zu löten. Geht auch ;-).
Neben der Lochraster-Version existiert auch ein Layout.

Auch bei dieser Version hat sich durch Versuche mit mehreren Spannungsquellen anstelle der einzelnen Zellen gezeigt, dass die tatsächliche Schwellenerkennung (Alarmauslösung) weniger als 50mV von der theoretisch berechneten abweicht, egal wie unterschiedlich die Spannungswerte der einzelnen Zellen sind.

Verfeinerungen der Software entsprechend dem Nachtrag in der Dokumentation kommen so nach und nach; Änderungen sind jeweils im Source-Code dokumentiert.

Für den Lama ist die Quietsche gerade laut genug, beim Belt ist sie etwas grenzwertig. Das heißt, man sollte erst mal ausprobieren, ob man das Signal brauchbar hört und bei Bedarf
- einen lauteren Piepser verwenden
- eine superhelle LED parallel zum Piepser schalten oder
- den Piepser durch LEDs ersetzen (dabei aber auf den maximalen Strom achten, den der Controller an dem Portpin treiben kann).

Nachtrag 02.08.11:
Die Quietsche IST laut genug für den Belt! Nachdem mein Sohn jetzt den Belt V2 mit dem Warner geflogen hat, kann ich nur sagen: den hört man auch auf größere Entfernung; bin nicht sicher, ob man eine helle LED auch so gut wahrnehmen würde... ;-)

Den Code für den 3-zelligen habe ich auch nochmal geändert (23Z.c), so daß die Schaltung beim Anstecken durch Piepsen die Zellenzahl anzeigt und danach den Akku (2- oder 3-zellig) entsprechend überwacht.

Nachtrag 07.01.13:
Gefühlte 100 Jahre später habe ich das Layout für den 2- oder 3-zelligen Überwacher etwas überarbeitet und ein Panel davon fertigen lassen.

und wenn man die professionelle Variante neben die Hand-Fädel-Technik legt, schaut das so aus:

Wenn Interesse an unbestückten oder bestückten Leiterplatten besteht, bitte einfach per Email an -->micha ätt magiclamp Punkt de<-- anfragen!
Der Preis für eine unbestückte Leiterplatte ist 1 Euro, für eine bestückte kann ich je nach Anzahl ein Angebot machen.