LiIO / LiPO Kapazität messen

[TommyB]

Hiho

Mal wieder ein Projekt was mir nicht mehr aus dem Kopf geht (alsob ich nicht schon genug hätte...)


Man wird ja gerne mal besch...ummelt beim Akku Kauf. Ich erinnere da an:
Anhang anzeigen 5817

Daher wäre es schön wenn man gleich nicht nur ein Ladegerät hätte (via MAX1811 und n bissl Vogelfutter leicht zu realisieren) sondern auch gleich mal die Kapazität messen könnte. Und da gehts los. Beim Laden den Strom messen ist so eine Sache. Ich mag dem MAX nicht so gern ins Handwerk pfuschen. Außerdem wer sagt dass der Akku wirklich leer war...

Also entladen. Nur wie am Besten?
Ursprünglich hatte ich gedacht es müsste ja ganz einfach sein. 2 Ohm Widerstand, ständig die Spannung messen, bei (je nach Akku) 3,0V oder 3,3V abschalten und anhand der abgelaufenen Zeit... Ne, geht ja nicht, die Spannung ändert sich ja, also auch der Strom. Nächste Idee: Konstantstromquelle, dementsprechend gegen Masse geschaltet.

GIDF hab ich das gefunden: http://www.netzmafia.de/skripten/hardware/lm317/lm317.html
Schöne kleine Schaltung. Mit 2 Ohm würde ich auf ~0,6A kommen, passt. (Wunschwerte wären umschaltbar 500mA und 100mA, das wären auch die Ladeströme, kommt aber nicht so genau drauf an). Die Frage ist ob das überhaupt so machbar und sinnvoll ist. Vor allem wie genau ist diese Schaltung? Hat da schon wer Erfahrungen gesammelt?


Edit:
Den LM317 gibt es als single und dual gauge. Was ist das / wo ist da der Unterschied / was ist besser?

 

[LotadaC]

??
Das ist doch ein Linearregler. Einstellbar, ok. Der vernichtet also einen Teil der Spannung (in Form von Wärme), daß eben genau 1,25V Spannung (Differenz) zwischen Out und Adjust (=Feedback) bleiben.
Damit stehst Du doch vor demselben Problem. Wenn der Akku voller ist, verheizt der LM317 etwas mehr, bricht die Spannung langsam ein, verheizt er etwas weniger.

Was willst Du denn nun eigentlich konkret ermitteln? Die Kapazität (also die elektrische Ladung Q)? Da gibts 3 unterschiedliche Verfahren, die unterschiedliche Werte liefern. (konstanter Entladewiderstand, konstanter Entladestrom oder konstante Leistung)

Was davon interessiert Dich jetzt?

 

[TommyB]

Wenn der Akku voller ist, verheizt der LM317 etwas mehr, bricht die Spannung langsam ein, verheizt er etwas weniger.

Genau das war ja auch der Plan

Also so wie ich das verstanden habe:
Ein Akku mit 700mAh (Beispiel) müsste ja 1 Stunde lang 700mA leisten können, unabhängig von der Spannung (oder halt 2h bei 350mA, ...). Also wollte ich den mit einem konstanten Strom belasten und die Zeit messen bis die Schlussspannung erreicht ist. Anhand der Zeit müsste ich ja eigentlich errechnen können wie viel Leistung wirklich abgegeben worden ist. Sprich die 700mAh überprüfen.

So in etwa wie es bei Laptops seit Windows Vista auch (sehr gut versteckt, hier etwas komfortabler durch mein BattCursor) gemacht wird:

(nicht wundern, it's a so-nie, die Spannung stimmt selbstverständlich nicht und der Akku ist auch nicht mehr der beste)

 

[LotadaC]

Wenn Du das so machst, ermittelst Du wegen des konstanten Stromes die (beim Entladen) geflossenen mAh. Du mußt das entsprechende Produkt (Strom gibst Du ja vor, Zeit bis zur Schlussspannung (Abschalt-) hast Du gemessen) berechnen lassen.

Alternativ kannst Du aber auch mit einem nicht konstanten Strom entladen lassen, und diesen Integrieren. Über einen Spannungsteiler , wobei der masseseitige Teilerwiderstand Dein Messshunt ist. Gemessen wird dann einfach die Spannung, die dort abfällt. Mit einer cleveren Wahl des Shunts, der Referenz und der Abtastfrequenz sollte sich der Rechenaufwand auf das reine addieren (integrieren) der Ergebnisse des ADC, und ein paar Schiebeoperationen reduzieren lassen (siehe den Thread mit dem AC-Millivoltmeter).

P.S.: Hast Du bei Atmel mal diesbezüglich nach passenden AppNotes gesucht? Ich habe hier zufällig AVR458 (doc8080 in der B-Version) auf dem Tablet. Da gehts zwar um das Laden von LiIos/LiPos, aber vielleicht finden sich trotzdem interessante Hinweise oder Referenzen...

Ich meine mich auch an irgend'ne Note zu erinnern, die irgendeine Lade-/Entlade/-analyse-Hardware (auf der Basis irgendeines AVR) beschrieb. Finde ich aber grad irgendwie nicht...

 

[dino03]

Hi Tommy,

ein Griff zum Gockel (bascom akku kapazität messen) und schon ein paar Ergebnisse ...
- team-iwan.de - Akku Entladegerät mit Atmega32 Prototype Board und Grafikdisplay
- mikrocontroller.net - Projet um die Kapazität von Akkus zu messen

Das erste sieht schon recht vielversprechend aus.

Gruß
Dino

 

[TommyB]

Also, der Ein- oder Andere mag es vermutet haben.
Die kurze Frage (#38-#43, allerdings generell gehalten weil es da tatsächlich um 2 Projekte ging) bezog sich auch auf dieses Thema.

Die Links von Dino hatte ich auch schon gefunden (auch wenn ich speziell für LiIO / LiPO gesucht hatte).
Aber aus Bascom bin ich recht lang raus, daher wird das für mich zu einem kleinen Problem. Daher hatte ich das erstmal etwas links liegen gelassen.
Die AppNotes, da hatte ich nur Ladegeräte gesehen (zugegeben Stand vor 1 Jahr). Das macht der MAX1811 ja für mich.

Aber... Also ich würde ja pro Stunde 625mA ziehen (bei 2 Ohm). Nu ist beispielsweise nach 50 Minuten die Schlussspannung erreicht. Natürlich könnte ich die Werte auf dem LCD anzeigen mit dem Hinweis "nimm n Taschenrechner", aber schöner wärs natürlich wenn der Wert gleich vernünftig berechnet wird. Auch ist es geplant (oder eher gewünscht) den Innenwiderstand des Akkus (grob) zu ermitteln. Noch mehr Rechnerei. Da würde ich um Kommazahlen nicht drum herum kommen und das hab ich in Assembler noch nie gemacht. Daher denn doch lieber Bascom. Zumindest ist so der aktuelle Stand der Dinge. Nur bin ich auf die Demo begrenzt (für 2 so dämliche Projekte kauf ich mir das nicht, soo locker sitzt's auch nicht).

Das wäre so der erste Plan:


Software hab ich noch nichts angefangen. Ist alles noch in der Planung.

Zur Softwareplanung:
Ich hatte mal für ein anderes Projekt (Assembler) ... wie nennt man das? ... Lookup Tables für den ADC genommen.
Also .DB Einträge, 1024 an der Zahl (für jeden ADC Wert einen), mit jeweils 2 Bytes (der Wert als BCD für leichteres Anzeigen auf dem LCD). Hab mir ne Software programmiert die mir die Einträge (quasi den Quelltext) erstellt. Da sind allein dafür schon 2KB weg. Dem mega168 egal, Bascom eher nicht
Andererseits wird Bascom vermutlich auch wieder zum Problem weil ich mein LCD im SPI Modus betreibe... Hmmm...

 

[dino03]

Hi Tommy,

du hast da nen Fehler in deinem Schaltplan oder in deinen Gedanken ...

Der Discharger (also der LM317) stabilisiert deine DC_OUT auf 1,2V (oder so) und dann wird mit den beiden 1R-Widerständen entladen. Die restliche Leistung von der Akkuspannung bis zur DC_OUT (DC_OUT = stabile 1,2V) verbrät der LM317. Er arbeitet in der Schaltung nicht als Konstantstromquelle sondern stabilisiert die DC_OUT auf 1,2V die du dann mit 2 Ohm belastest. Du wirst also mit dem ADC1 erst weniger wie 1,2V messen wenn der Akku richtig in die Knie gegangen ist. Also 1,2V plus ein wenig Regelreserve vom LM317. Vorher wirst du dauerhaft 1,2V messen. Den Strom wirst du da auch nicht messen. Was nutzt dir also dieser Punkt am ADC1?

Gruß
Dino

 

[TommyB]

Oops, sorry hatte ich vergessen zu erwähnen.
Natürlich nützt der mir nichts (für die eigentliche Schaltung). Der ist nur zu Experimentierzwecken da um mal zu schaun was der wirklich so macht. Ist meine erste Schaltung mit dem Bauteil und der Pin war noch frei, von daher warum nicht
Dass ich da nur die 1,25V waren es glaub ich messen sollte ist klar, aber es gibt ja auch gern mal ADC Probleme, falsche Verkabelung, OutOfCoffeeException, und so

Den Strom messe ich garnicht (zugegeben ich werd den aber noch mal mit dem Multimeter überprüfen). Ich gehe davon aus dass der LM als Konstantstromquelle auch konstanten Strom (in diesem Fall) verbrät, sprich die errechneten 625mA

 

[LotadaC]

...du hast da nen Fehler in deinem Schaltplan oder in deinen Gedanken ...

Sehe ich auch so - genauer gesagt paßt der Plan nicht zu "Entlade-Konstantstromquelle". Du hast mit dem 317 'ne Konstantspannungsquelle realisiert, deren konstante Spannung durch den R1+R2-Widerstand abfließt. Ok, dadurch hast Du hier auch 'n konstanten Strom - die Variabilität der Akkuspannung schlägt sich eben in variablen (Wärme-)Verlusten im 317 nieder.

Diese Wärmeverluste willst Du aber eigentlich auch messen. Hmm... wenn Du statt des Linearreglers (Spannungsfressers) einen Schaltregler einsetzt, und den als Stromquelle verwendest, sollte sich der Verlust verringern lassen...

Oder eben doch ein FET oder so als einstellbare Entladelast, wie in einem von Dinos Links (Strom mit Opamps stabil geregelt)

 

[TommyB]

Du hast mit dem 317 'ne Konstantspannungsquelle realisiert, deren konstante Spannung durch den R1+R2-Widerstand abfließt.

Ähm, nein?!
Soweit ich das verstanden habe ist Konstantspannung dann wenn ich ein Spannungsteiler zwischen Vout und GND auf Adj lege.
Konstantstrom wenn ein Widerstand zwischen Vout und Adj sitzt. Nur dass ich Vout (nach dem Widerstand) halt kurzgeschlossen habe. Die Energie soll ja auch verbraten werden.

Ok, dadurch hast Du hier auch 'n konstanten Strom - die Variabilität der Akkuspannung schlägt sich eben in variablen (Wärme-)Verlusten im 317 nieder.

Genau den konstanten Strom will ich ja auch haben. Vorzugsweise mit so wenig Aufwand wie möglich.

Diese Wärmeverluste willst Du aber eigentlich auch messen. Hmm... wenn Du statt des Linearreglers (Spannungsfressers) einen Schaltregler einsetzt, und den als Stromquelle verwendest, sollte sich der Verlust verringern lassen...

Ne eigentlich nicht?!
Ignorier ADC1 einfach, der ist nur für mich zum testen da, für nichts mehr. Ich habe ja den konstanten Strom und die Zeit, das reicht ja schon. Oder nicht? So langsam bin ich selber verwirrt...
Warum Schaltregler? Die Leistung muss ja eh verbrannt werden. Ob nun an den Widerständen oder am LM317 oder beides ist ja egal.

Oder eben doch ein FET oder so als einstellbare Entladelast, wie in einem von Dinos Links (Strom mit Opamps stabil geregelt)

So kompliziert wollte ich es eigentlich vermeiden, da sind doch für mich recht viele Unbekannte drin. Analogtechnik ist einfach nicht meins. Irgendwie find ich das auch etwas komisch eine LED als Referenz zu nutzen. Aber ok, mag funktionieren.

 

[LotadaC]

Nein!

Der 317 ist auch ein "geregelter Widerstand" - in ihm fällt dann genau so viel Spannung (in Form von Wärme) ab, daß die Differenz zwischen Adj und Out 1,25V beträgt. Bei Deiner Schaltung regelt der 317 also seinen Ausgang auf exakt 1,25V über Gnd (=Adj). Daraus folg natürlich wegen des konstanten Last-Widerstandes auch ein konstanter Strom aus dem Ausgang heraus.
Der Anteil der Spannung, die die 1,25V überschreitet, wird in Form von Wärme über die "interne Last" des 317 verheizt.
Außerdem berücksichtigst Du den Stromfluß von Adj nach Gnd nicht - kA, ob da was fließt und wieviel...

'Ne Konstantstromquelle wäre das, wenn Du hinter dem Rsense 'ne Last hättest, und Adj eben genau dazwischen abgegriffen wird

Egal...

Was ist denn an der Lösung mit OPAMP+FET komplizierter? Als stabile Vergleichspannung zu Einstellen des Stromes kannst Du auch die interne Referenz des Controllers verwenden. Oder 'ne externe Referenz halt.

Die verwenden 'nen FET als variable Last. Diese wird über einen OPAMP mehr oder weniger durchgesteuert (eben auf einen konstanten Strom). Dabei wird salopp gesagt der Ist-Strom auf den OPAMP rückgekoppelt, für den Soll-Strom muß halt an den anderen Eingang 'ne (möglichst präzise) Spannungangelegt werden. Dort wird die Durchlaßspannung einer grünen LED über einen 2ten OPAMP verdoppelt, und über einen Spannungsteiler (einstellbar) als Referenzspannung verwendet. Du kannst aber auch andere präzise Spannungen verwenden.
Der dritte, dort verwendete OPAMP dient nur als Verstärker der zu messenden Spannung, die am Rsense abfällt (und somit proportional zum fliessenden Strom entspricht). Du läßt ja alle Spannungen direkt messen, ohne vorherige Verstärkung.

Ich würde an Deiner Stelle den OPAMP->FET-Methode übernehmen. Was dann als Referenz zu verwenden wäre, müßte man dann genauer überlegen. Und die zu messenden Spannungen über'n OPAMP laufen zu lassen (und wenns nur als Vertärker mit Faktor 1 = Impedanzwandler ist), ist sicher auch keine schlechte Idee. Wäre dann also 'n Quad-OPAMP, 'n FET, und etwas Kleinkram drumrum.

Dino, Deine Meinung?

 

[TommyB]

Nein!

Der 317 ist auch ein "geregelter Widerstand" - in ihm fällt dann genau so viel Spannung (in Form von Wärme) ab, daß die Differenz zwischen Adj und Out 1,25V beträgt. Bei Deiner Schaltung regelt der 317 also seinen Ausgang auf exakt 1,25V über Gnd (=Adj). Daraus folg natürlich wegen des konstanten Last-Widerstandes auch ein konstanter Strom aus dem Ausgang heraus.
Der Anteil der Spannung, die die 1,25V überschreitet, wird in Form von Wärme über die "interne Last" des 317 verheizt.
Außerdem berücksichtigst Du den Stromfluß von Adj nach Gnd nicht - kA, ob da was fließt und wieviel...

Genau da liegt der Denkfehler. Es ist ja ein Stromkreis, da muss der Strom ja überall der selbe sein, also auch am Eingang.
Der Strom von Adj ist mit max. 100µA (laut Datenblatt) zu vernachlässigen.

Ich möchte jetzt eure Kompetenz in keinerlei Weise in Frage stellen, um Gottes Willen. Aber es ist halt so der Weg wie ich am besten lerne. Also bei nem Käffchen erstmal ne Runde gegrummelt und dann ein Testaufbau gemacht. Bauteile hab ich ja da. Ich hab nur 10 Ohm genommen (sollte 125mA ergeben) weil mein Multimeter nur bis 200 kann, dämlicherweise.

Erster Aufbau war mit Krokodilklemmen. Das waren die gemessenen Werte:

Vin:  3.15V	4.95V	12.0V
Vout: 0.92V	1.22V	1.21V
Curr: 85.5mA	111.2mA	111.3mA

Augenscheinlich funktioniert es, zumindest ab 5V. Ok, 111 statt 125mA, aber man soll ja nicht so kleinlich sein

Aber das Jestrüpp nervte, also eben auf's Breadboard. Werte:

Vin	3.3V	5V	7.5V
Vout	1.21V	1.21V	1.21V
Curr	46.0mA	64.4mA	94.3mA

Komplett anders, da geht garnichts 0.o
Nu bin ich noch mehr verwirrt... Naja, mal ne Nacht drüber schlafen.

Anyway, auch wenn das erste, Gott weiß warum, funktioniert hat, bei dem Spannungsbereich den ich brauche (2,5-4,2V) knickt der ein. Also unbrauchbar.

Was ist denn an der Lösung mit OPAMP+FET komplizierter? Als stabile Vergleichspannung zu Einstellen des Stromes kannst Du auch die interne Referenz des Controllers verwenden. Oder 'ne externe Referenz halt.

Das Problem ist dass ich mich damit kaum auskenne. Die Fehlersuche, sollte nicht gleich alles funktionieren, würde mich (und somit auch euch ) garantiert diverse Haare kosten, und das wollte ich uns nicht antun.
Aber ich komm um die Lösung wohl nicht herum...

 

[LotadaC]

Kann auch an den Kontakten des Breadboardes liegen. So komplex ist der Teil der Schaltung doch gar nicht - kannste doch einfach mal spaghettitechnisch zusammenlöten (meinetwegen auf'ne Pappe als Leiterplatte).

Der Stromverbrauch der internen Spannungsreferenz ist mit typisch ca 50µA (max 100µA) angegeben -> vernachlässigbar, ok.

Hmm... hast Du Spice (SwitcherCad) auf Deinem PC - dann könntest Du mal simulieren lassen
(scheints mit Tina-TI auch von TI zu geben... National wurde ja von TI übernommen... aber der LM317 ist ja sehr populär...)

Wenn Du den Strom nicht messen kannst, mißt Du eben den Spannungsabfall am Rsense. Leistungsverluste (Wärme) am Rsense beachtet? Bei 2 Ohm gehts ja da auf gut ein dreiviertel Watt rauf... Also keine 1/4W nehmen...

 

[TommyB]

Heute
ist
nicht
mein
Tag
!​

Mal ein Bild von meinem Versuchsaufbau (das Modul oben ist ein KIS Schaltwandler wo ich die Spannung eingestellt habe).
Links 12V (ca.), Rechts die eingestellte.


Und jetzt rate mal wo ich den Strom gemessen habe...

*Kopf@Tisch*

Ich glaub ich mach lieber erst morgen weiter. Dann gibts ne neue Tabelle.

 

[dino03]

Hi,

also das mit deinem LM317 hab ich mir nochmal durch den Kopf gehen lassen. Es ist quasi nen Spezialfall bei dem der Aufbau der Konstantspannungsquelle identisch ist mit dem der Konstantstromquelle.

Es ist eine Konstantspannungsquelle von 1,25V die mit 2 Widerständen mit insgesamt 2 Ohm belastet ist.

Es ist aber auch eine Konstantstromquelle die den Spannungsabfall über den 2 Shunts mit 2 Ohm auf konstanten 1,25V hält und damit einen konstanten Strom durch den Kurzschluß (0-Ohm-Widerstand) zu GND treibt.

Naja ist evtl für ne Konstantstromquelle etwas blöd gezeichnet. Wenn man das GND-Beinchen des LM317 nach rechts oben an den zweiten Widerstand schiebt, dann sieht man es deutlicher.

Gruß
Dino

 

[TommyB]

Juten Mor*gähn* an die Bastlerfront

Also. Jetzt mal den Strom an der richtigen Stelle (nämlich vor dem LM und nicht vor dem Schaltwandler) gemessen.

Ich hab auch noch auf 10V hoch geregelt, alles bleibt konstant. In der Tabelle sind jetzt aber nur die für mich relevanten Daten.

Also es funktioniert tatsächlich genau so
Ok, eigentlich wollte ich es ab 2,5V konstant haben, das schafft der aber nicht mehr. Aber ab 2,9V geht es. Ich denke mal damit kann ich trotzdem leben. Zumal eigentlich die Schlussspannung 3V+ ist (einige Hersteller geben trotzdem 2,5V an)...


Ach ja, zu den Widerständen: Ich hab 1 Ohm 5 Watt 1% genommen, hab also genug Luft nach oben
Nur der Kühlkörper fiel kleiner aus als vorm geistigem Auge. Mal schaun ob der reicht.

 

[LotadaC]

Nunja, strenggenommen gibt es sowas wie 'ne Stromquelle (im Sinne des Wortes) ja gar nicht. Der Stromfluß ist ja immer die Folge einer anliegenden Spannung - mit entsprechenden weiteren Bedingungen (geschlossener Kreis, blablub...).
Der 317 regelt nun die Ausgangsspannung so, daß die Differenz zwischen Out und Adj genau 1,25V beträgt. Je nach Verschaltung erreicht man damit dann eben 'ne konstante Spannung, oder 'n konstanten Strom.
Ist die (ohm'sche) Last konstant, folgt aus dem Ohm'schen Gesetz, daß sowohl Spannung, als auch Strom konstant sind.

Nach einem Blick ins Datenblatt (Figure1) sieht man, daß es einen Stromfluß Vin->Adj gibt. Dieser versorgt die interne (1,25V ? ) Referenz des Reglers. Die ist sicher auch irgendwie "stromgeregelt", möglicherweise auch variabel. ABER: I_adj ist mit ca 50µA angegeben (max 100µA) - auch wenn man das vernachlässigt, sollte der Ansatz noch hinreichend genau sein.

Thomas scheint ja nur irgendeinen "dämlichen" Fehler beim Messen gemacht zu haben...

Nur bedingt zum Thema: eigentlich sollte man doch bei der Schaltung mit den OPAMPs für die Soll-Strom-Vorgabe auch 'n Digitalpotentiometer einsetzen können - und den Controller den soll-Strom vorgeben lassen. Dann könnte die Schaltung per Software unterschiedliche Entladeströme per Software auswählen.

Edit: scheint ja jetzt wirklich zu passen.
Eigentlich sollte sich das doch auch als richtige Konstantspannungsquelle (also mit separaten Sense- und Last-Zweigen) machen lassen. Dann sollte sich auch hier durch umschalten der Sense-Widerstandsverhältnisse (zB DigiPot) der Strom (konstante Last) verändern/vorgeben lassen.

 

[TommyB]

Die Hardware ist ja jetzt so gut wie fertig (geplant).

Mal zur Softwareseite:
Hat mal jemand was mit LunaAVR gemacht? Das scheint ja eine gute Alternative zu Bascom zu sein; und da es auch Klassen unterstützt vielleicht sogar besser bei größeren Projekten.

 

[TommyB]

Das mit Luna werte ich jetzt mal als ein nein. Schade.

Eigentlich sollte sich das doch auch als richtige Konstantspannungsquelle (also mit separaten Sense- und Last-Zweigen) machen lassen. Dann sollte sich auch hier durch umschalten der Sense-Widerstandsverhältnisse (zB DigiPot) der Strom (konstante Last) verändern/vorgeben lassen.

Ich habe das jetzt mal probiert. Testschaltung mit dem LM wie gehabt, nur mit 10 Ohm Widerstand (weil auf Breadboard) und 10K Poti zwischen Adj und Masse. Das regelt den Strom im Bereich von 123mA und 175mA. Vin ist 5V gewesen. Offen ergibts 263mA.
Der Regelbereich, ohne den Lastbereich zu verändern, ist also recht begrenzt.

Oder wie meintest du das?
Ansich gefällt mir die Idee mit dem Digital Poti

 

[LotadaC]

erstmal wieder reinlesen/-denken...
...
Hmm... was meinte ich damals eigentlich damit? Man könnte von Dinos mittlere Link aus #5folgendes versuchen:
Dort wurde das DUT (device under test) über einen Sense-Widerstand und einen FET (als quasi variablen Widerstand) mit konstantem Strom entladen.
Die Konstanz-Regelung erfolgt über einen OPAMP (Gate A - Nichtinvertierender Verstärker?).
Ein weiteres Gate (D) des dort verwendeten Quad-OPAMPs koppelt die Ist Spannung (also den Spannungsabfall) am Rsense aus (Impedanzwandler=Verstärkung 1 aber "quasi lastfrei"), und stellt es zur weiteren Digitalisierung bereit,
ein drittes Gate (C) erzeugt 'ne konstante Spannung, die als Referenz über einen Spannungsteiler auf den StromRegler (Gate A) gelegt wird.
Mein Vorschlag war nun, statt dieses dritten Gates die interne Referenz des AVR anzuzapfen, und den Spannungsteiler durch ein geeignetes Digitalpotentiometer zu ersetzen. Geeignet im Sinne des Wertes, und der Ansteuerbarkeit -> TWI.
Wenn Du für den internen ADC des Controllers 'ne präzisere externe Referenz verwenden willst, kannst Du diese natürlich für den Entladezweig nutzen (statt Gate C).

Wenn bei Dir noch OPAMP-Gates ungenutzt bleiben (Eingänge gehören immer auf einen sauberen Pegel), kannst Du überlegen, an welchen zu messenden Spannungen Du die als Impedanzwandler zwischenschaltest...

Aber wenn ich damals von einem Spanungsregler als Stromregler ausgegangen bin... hmm...
So verzerrt Dein Poti Rsense. Und wenn Du den Adj auf so Gnd zwingst, sollte der Regler die Ausgangsspannung bis an seine Lastgrenzen auf max zwingen, eben weil Feedback immer noch zu klein ist, oder?
Außerdem ist dann der Reglerausgang kurzgeschlossen - > allerdings über das Poti (Widerstand=0, der Rsense ist dann "zwecklos"). Der Regler wird dagegen geschützt sein, aber was das Poti da verträgt...

Du müßtest also die Sense-Spannung auch auskoppeln, und gegen eine (eben variierende) Referenz "verstärken".