Здравствуйте.
Задача такая: при разряде батареи, состоящей из 4х последовательно соединённых аккумуляторов, нужно контролировать напряжение на каждом аккумуляторе. Как выделить напряжение на конкретном аккуме? Набросал схему на операционниках:

Но при этом у верхнего по схеме ОУ на положительном входе будет потенциал относительно общего провода все +48 Вольт, подозреваю что ОУ с таким рабочими напряжениями стоят порядочно. Или может я изобретаю велосипед и уже есть проверенные схемные решения? Выходное напряжение не обязательно должно быть равно напряжению конкретного аккума, потому как это напряжение далее будет сравниваться с каким-то опорным или подваться на АЦП микроконтроллера.
Ещё возникла идея попробовать сделать это на оптронах. То есть каждый элемент батареи нагрузить через резистор на диод оптопары, а выходной транзистор загнать в линейный режим (если это возможно, пока не эксперементировал).

Как вариант, возьмите 4 штуки ДСДС, у которых есть гальваническая развязка, но нету стабилизации выхода (обратной связи), вот например http://www.compel.ru/infosheet/PEAK/P6CG-1209ELF/ . Напряжение выхода будет пропорционально напряжению входа, если найдёте в доступности такие с выходом под 2-3 вольта, то и делить напряжение даже не придётся, можно сразу подать на ацп.


сделать можно, только нужно учесть, что без температурной стабилизации выходное напряжение будет сильно плавать. Если это недопустимо, можно использовать линейный оптрон из трёх диодов, например HCNR200, схемы включения таких штук есть в pdf'е, потребуется некоторое количество ОУ, причём можно питать ОУ со стороны аккумуляторов непосредственно самими аккумуляторами, 12ю вольтами, т.е. например ОУ можно запитать между +36В и +48В вашей схемы, равно как между +12В и +24В или землёй и +12В. Все 4 ОУ, сигналы с которых будут идти на АЦП, можно запитать от самого нижнего аккумулятора на Вашей плате.

А если смасштабировать делителями ? Например, к нижнему аккумулятору подключаем делитель (10 к аккумулятору и 1К на землю). К двум нижним аккумуляторам - опять делитель, но уже 20К к "+" верхнего аккумулятора и 1К на землю, ведь два аккумулятора дадут 24В). К трем нижним аккумуляторам - опять делитель, но уже 30К к "+" верхнего аккумулятора и 1К на землю, ведь три аккумулятора дадут 36В). Ну и ко всем четырем аккумуляторам подключаем делитель, 40К к "+" верхнего аккумулятора и 1К на землю, ведь четыре аккумулятора дадут 48В). В итоге на выходах делителей отн. земли будет не более 4.8В. Дальше - арифметика, хоть на ОУ, хоть цифровая на МК ...

Непонятно почему Вы просто не поставите мегаомные резистивные делители 1:20 (если дальше все на питании 3.3В висит) с резистором в землю? и операционником в качестве повторителя. Ну отъедаете Вы скажем 5 мкА от батареи (проходной резистор 10 Мегаом получается, вполне вменяемое сопротивление) , так входной ток 5 нА даст Вам погрешность измерения 0.1%.

Или что, 5 мкА это много? Тут нужно быть реалистом и узнать параметры саморазряда элементов, вряд ли имеет смысл делать отъедаемый ток сильно меньше этого саморазряда.
Конечно, операционник со значительно меньшим током по входу не проблема (тут интересней нестабильность тока от температуры), но вот резисторы больше 10 Мегаом и цепи на них мне кажутся уже экзотикой со спецтребованиями к дизайну.

Само собой, в этом случае Вы измеряете не напряжение каждого элемента, а напряжение на каждом элементе относительно общего(земли) - ну так посчитаете микроконтроллером разность, сдвижки ОУ даже с входом на полевике на уровне единиц милливольт в пределе, так что сильно не ошибетесь.

ОУ возьмите любой счетверенный, из дешевых дубовых- Майкрочип клепает неплохие серии (что-то типа старых MCP6044).

Самое проверенное решение - делители из резисторов. При этом правда с ростом банки падает точность...

Не будет. Ваша схема не рабочая - там не хватает кучки резисторов. На будущее - у правильно работающей схемы на ОУ обратная связь обеспечивает практическое уравнивание потенциалов на входах ОУ.

Обрати внимание на классическую схему. Обращай внимание на резистор на массу по положительному входу - он там ОБЯЗАТЕЛЕН. Ну и конечно при равных номиналах (К=1) напряжение на входах ОУ будет меньше 30В что внолне допустимо(а если сразу делить на 10 - меньше 5В).

Кстати, толковые объяснения есть тут: http://easyelectronics.ru/operacionnyj-usilitel.html

Для больших напряжений посмотри в сторону токоразностных ОУ. Почитай к примеру по ним аппнот 1972 года AN-72 LM2900,LM3900 на странице 13 (диод и резистор нагрузки там желателен, но не сильно обязателен). Как по мне в чем-то это самый правильный подход.

Контролировать напряжение на каждом аккумуляторе вовсе необязательно.
Задача ведь не в контроле напряжения, а в уравнивании заряда.
Нужна балансировочная схема. Неважно какое именно напряжение, главное - чтобы они были равны.

При ответе иногда полезно прочитать первый пост ТС:

Спасибо за советы. Написали много, буду переваривать Подумаю в сторону делителей.
ArtemKAD
Спасибо за ссылки.

Есть. 4 шутки AD628 или AD629
Или тут подберите, что понравится

Если измерять надо нечасто, то достаточно дёшево это можно делать двухстадийными интеграторами на основе защёлки таймера МК, в качестве ключей вполне годятся биполярные транзисторы.

Да какая разница? Проблема разбалансировки батареи старинная и хорошо известна.
При разряде достаточно контролировать общее напряжение. Да, какой-то аккумулятор разрядится глубже. Если батарея состоит из приблизительно равных по емкости аккумуляторов это не очень страшно.
Но главная проблема в том, что при заряде он не получит больше тока чем другие и разбаланс будет увеличиваться от цикла к циклу.

Та же схема обычного ОУ c резисторами только резисторы интегральные (внутри).

И резисторы эти подогнаны с точностью около 0.01%. Снаружи такие не сделать

Да хоть с 0,00001%. Все равно в конкретно этой задаче и 1% хватит.

И откуда Вы это взяли? В даташите максимальная погрешность усиления: 0.1% при 25C. Дальше еще есть температурные коэффициенты и нелинейности, все это вместе может и за 0.2% зашкалить в пределе.

Хотя, если табуретку на кухню ваяете, то можно наверное и типовые значения использовать. Но категорически не советую.

P.S. к топикстартеру это не относится. Как тут заметили, ему такие точности просто не нужны для такой задачи.