Mejora la precisión absoluta de ADC para equilibrar el voltaje de la batería

Estaba pensando en un circuito como este para 'extraer' el voltaje de una sola celda:
(Mi primer disparo en circuitlab, por favor sea indulgente :))

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Este esquema se puede aplicar de forma idéntica a cada celda que se va a medir.

No estoy seguro de si esto funciona cuando se "autoalienta" desde el paquete de baterías como se indica. Definitivamente, debería optar por un amplificador operacional riel a riel, que excluye los dispositivos bipolares.

¿Realmente estás cargando baterías o más bien "supercapacitores"? - Tal vez pueda encontrar algunas ideas para cada caso buscando "supercap balanceing", resultando por ejemplo en this paper sobre el tema.

Editar:

Tal vez vale la pena mencionar que con este circuito basado en amplificadores operacionales, por supuesto, puede escalar el valor de salida a sus necesidades exactas variando los valores de la resistencia. Por ejemplo, uno podría querer escalar algunos "3V máx." de las celdas (= rango de 0V a 3V) a una salida de "5V máx." (rango de 0V a 5V) para alimentar un 5V-ADC. O se puede reducir el voltaje hacia abajo, por ejemplo, para medir "4.2V máx." LiPos con 3.3V µC / ADC.

Editar # 2:

Con un amplificador operacional más por celda también es posible eliminar un voltaje de compensación constante y aumentar la resolución de la medición. Si, por ejemplo, una sola celda solo necesita medirse entre 2,5 V y 3 V, el voltaje constante de 2,5 V se puede restar por el 2º amplificador operacional y el rango de voltaje limitado resultante de solo 0 V - 0,5 V se puede escalar. hasta, por ejemplo, 0V - 3.3V. Con un ADC de 10 bits, se obtendría una resolución (teórica) de 0.5V / 1024 ~ 0.5mV / LSB.

Un enfoque radical sería colocar un microcontrolador separado en cada batería. Una unidad de usuario con un A / D de 10 bits no cuesta casi nada en estos días. No es necesario un divisor de resistencia, use simplemente una referencia (TL431 o similar) y haga que el uC mida el voltaje de la referencia con respecto a su voltaje de suministro. Los uC pueden enviar sus mediciones al uC central a través de optoacopladores o IR LED (uno por usuario uC) + un receptor TSOP (uno).

Use un multiplexor analógico seguido de un solo divisor de resistencia de alta precisión. El multiplexor deberá recibir alimentación desde el punto más alto de la pila de baterías para que funcione correctamente. Controle el multiplexor desde los pines IO en su MCU. Los pines IO 4x direccionarán hasta 16 entradas multiplexadas, de esta manera también guardará los pines de entrada analógica 9x. La ganancia neta es de 5 pines.

EDITAR: recomendaría utilizar un ADC externo y uno de 16 bits. Puede sentarse en la salida del atenuador de precisión. Puede encontrar decentes que son mucho más lineales que los ADC de MCU internos.

También sugeriría encender la MCU en el riel medio de la pila de la batería para que se pueda usar un multiplexor de rango de voltaje más bajo y más barato. Esto significará que el ADC debe medir voltajes negativos, pero hay algunos que pueden hacer esto.