Batterimätare för segelbåt (shuntbaserad)

Berätta om dina pågående projekt.
Användarvisningsbild
AndersG
EF Sponsor
Inlägg: 8592
Blev medlem: 25 februari 2008, 17:10:58
Ort: Mariehamn
Kontakt:

Batterimätare för segelbåt (shuntbaserad)

Inlägg av AndersG »

OK. Den kvalar väl in som projekt nu ;)

Har samlat infon tills vidare på denna webbsida
http://www.dalton.ax/battmeter/

Diskussioner kan vi föra här så kompletterar jag sidan vartefter. Nyckeldata:

PIC-baserad
Mäter över shunt i jordledningen (low-side)
Kapacitet 0..2000Ah, noggrannhet 0,001mAh
Kapacitet 0..12A eller 0.120A
Noggrannhet 1/3333,33
Användarvisningsbild
AndersG
EF Sponsor
Inlägg: 8592
Blev medlem: 25 februari 2008, 17:10:58
Ort: Mariehamn
Kontakt:

Inlägg av AndersG »

Någon föreslog att jag kunde använda en sådan här:

http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/ina138.pdf

Problemet är att den varkar ha ganska litet dynamik? Om man läser databladet så skall insignalen vara mellan 10 och 500mV och antar man en 0,05ohm shunt så blir det 200mA till 10A?
Användarvisningsbild
gunne
Inlägg: 2079
Blev medlem: 17 juni 2004, 15:00:31
Ort: sthlm
Kontakt:

Inlägg av gunne »

Skulle man inte kunna använda två olika mätningar för att få högre dynamik? T.ex en del som mäter 0,01 A - 10 A och sen en annan som mäter 10 A - 200 A. På så sätt tar man hand om små strömmar som ackumuleras under långa tider av stillaliggande med hög noggrannhet och stora strömmar t.ex. vid laddning eller extremt effektuttag med sämre noggrannhet.

Jag håller själv på att projektera för en SOC-mätare (State of Charge) till mitt elmotorprojekt och följer därför ditt projekt med spänning. Mitt problem är att motorn normalt drar under 100A men i extremfall KAN dra uppåt 300A i korta stunder. Jag vill ju gärna ha en upplösning på 1mA från 0 till 300A men det går ju inte så jag måste lista ut nåt annat.
Användarvisningsbild
AndersG
EF Sponsor
Inlägg: 8592
Blev medlem: 25 februari 2008, 17:10:58
Ort: Mariehamn
Kontakt:

Inlägg av AndersG »

Skulle man inte kunna använda två olika mätningar för att få högre dynamik? T.ex en del som mäter 0,01 A - 10 A och sen en annan som mäter 10 A - 200 A. På så sätt tar man hand om små strömmar som ackumuleras under långa tider av stillaliggande med hög noggrannhet och stora strömmar t.ex. vid laddning eller extremt effektuttag med sämre noggrannhet.
Ja, det är en annan lösning. "There are many ways to skin a cat" ;)

Prototypen jag har nu klarar ett omfång över 1000 med 0,1% noggrannhet vilket eg är ganska mycket. Då kan man mäta 12ma..12A, eller 120mA till 120A. NAckdelen är att del blir rätt mycket prylar. Skall även testa med en TI bq2018/2016 som om det fungerar bra minskar såväl komponenter som strömförbrukning. De kretsarna innehåller i princip samma som jag byggt disktret och har ett spann om 12,5uV till 200mV. Om du har en 0,7 mohm shunt, dvs 300A = 200mV (60W!) så blir minimi 18mA, men du kan eg mäta ännu lägre, det tar bara mera tid.

Kretsarna interfacas via I2C
Användarvisningsbild
gunne
Inlägg: 2079
Blev medlem: 17 juni 2004, 15:00:31
Ort: sthlm
Kontakt:

Inlägg av gunne »

Denna PDF har lite intressanta kurvor som beskriver ett batteris SOC som funktion av spänning och strömuttag.

Jag tänker mig ett system som tar fasta på flera tekniker och kombinerar dem, lite som du beskriver i under rubriken "Laddningsgrad från tomgångsspänning".

Man kan ju uppskatta batteriets SOC på följande sätt:
* Spänning vid ingen last. Uppskattas kanske tillräkligt bra om strömmen varit under XmA i X minuter. Relaterar ju direkt till SOC.
* Spänning vid visst strömuttag, enligt kurvor i PDF ovan. Man måste såklart ha rätt kurva för det aktuella batteriet.
* Ah-räkning.
* Kalibrering av SOC till 100% när underhållsladdning har skett i X minuter.

Finns det fler sätt som jag glömt? Givetvis måste man ha koll på temperaturen också då den inverkar.

Sen skulle man ju gärna ha mjukvara åt neuralt närverk-hållet som justerar t.ex. U-I-SOC-kurvan efter hur batterierna faktiskt uppför sig.

Vad tror du om den iden? Att kombinera flera metoder alltså.
Användarvisningsbild
AndersG
EF Sponsor
Inlägg: 8592
Blev medlem: 25 februari 2008, 17:10:58
Ort: Mariehamn
Kontakt:

Inlägg av AndersG »

Jo, jag tänkte kombinera. I prototypen har jag dels räkning av Ah, dels uppskattnign av laddning, baserat på tomgångsspänning.

Har annars hunnit labba litet med en bq2018 och det ser lovande ut. Mindre antal komponenter, men samma höga noggrannhet.
Användarvisningsbild
PeterH
Inlägg: 8614
Blev medlem: 15 mars 2006, 15:57:10
Ort: Gävle/Valbo

Inlägg av PeterH »

Bilder Anders, bilder... Och personligen gillar jag också att titta på kluriga scheman och layouter när sådana finns 8) När du fått detta att fungera riktigt bra så tar du naturligtvis fram ett litet kitt och säljer här i forumet :wink:

/PeterH
Användarvisningsbild
AndersG
EF Sponsor
Inlägg: 8592
Blev medlem: 25 februari 2008, 17:10:58
Ort: Mariehamn
Kontakt:

Inlägg av AndersG »

http://www.dalton.ax/battmeter

Men jag har inte hunnit ladda upp så mycket nytt ännu.
Senast redigerad av AndersG 2 oktober 2008, 20:54:10, redigerad totalt 1 gång.
Användarvisningsbild
PeterH
Inlägg: 8614
Blev medlem: 15 mars 2006, 15:57:10
Ort: Gävle/Valbo

Inlägg av PeterH »

Fina blommor... men jag tänkte närmast på projektbilder :lol:

/PeterH
Användarvisningsbild
AndersG
EF Sponsor
Inlägg: 8592
Blev medlem: 25 februari 2008, 17:10:58
Ort: Mariehamn
Kontakt:

Inlägg av AndersG »

Sorry, ändrade länken men bredbandet på m/s Eckerö är litet långsamt..
Användarvisningsbild
Henrik
Inlägg: 661
Blev medlem: 26 maj 2003, 23:39:14
Ort: Göteborg
Kontakt:

Inlägg av Henrik »

gunne skrev:Skulle man inte kunna använda två olika mätningar för att få högre dynamik? T.ex en del som mäter 0,01 A - 10 A och sen en annan som mäter 10 A - 200 A. På så sätt tar man hand om små strömmar som ackumuleras under långa tider av stillaliggande med hög noggrannhet och stora strömmar t.ex. vid laddning eller extremt effektuttag med sämre noggrannhet.
Precis så skissar jag på en strömmätare, fast bara upp till 10A och med high-side sensing. Två shuntar i serie, den ena sisådär 10ggr större R än den andra. "Finshunten", alltså den med högt R, kortsluts med en FET när strömmen överstiger en viss gräns, vilket också signaleras till mcu'n att "nu är det dags att mäta grovskala".
Användarvisningsbild
sodjan
EF Sponsor
Inlägg: 43205
Blev medlem: 10 maj 2005, 16:29:20
Ort: Söderköping
Kontakt:

Inlägg av sodjan »

> ...m/s Eckerö...

"...och hette tidigare M/S Jens Kofoed."

Ha!
Den där har jag åkt med till Bornholm, om jag inte tar fel...
Användarvisningsbild
AndersG
EF Sponsor
Inlägg: 8592
Blev medlem: 25 februari 2008, 17:10:58
Ort: Mariehamn
Kontakt:

Inlägg av AndersG »

http://www.faktaomfartyg.se/jens_kofoed_1979.htm

Helt OK som transportmedel betraktad. Jag flög till Stockholm och tog båten hem.
Precis så skissar jag på en strömmätare, fast bara upp till 10A och med high-side sensing. Två shuntar i serie, den ena sisådär 10ggr större R än den andra. "Finshunten", alltså den med högt R, kortsluts med en FET när strömmen överstiger en viss gräns, vilket också signaleras till mcu'n att "nu är det dags att mäta grovskala".
Japp, det är ju en elegant lösning för att slippa stora shuntar och därigenom stora förluster.
Användarvisningsbild
gunne
Inlägg: 2079
Blev medlem: 17 juni 2004, 15:00:31
Ort: sthlm
Kontakt:

Inlägg av gunne »

Jag sitter och läser databladet för INA204 nu och blir inte riktigt klok på hur den funkar.

Den heter ju "Unidirectional Measurement Current-Shunt Monitor..." vilket borde betyda att den kan hantera ström i båda riktningarna. Men den har ju bara en utgång så hur indikerar den vilket håll strömmen går? Är det så att man får en negativ spänning på utgången vid ström åt ena håller och positiv vid ström åt andra? Vad ska man ha komparatorerna till?
Användarvisningsbild
AndersG
EF Sponsor
Inlägg: 8592
Blev medlem: 25 februari 2008, 17:10:58
Ort: Mariehamn
Kontakt:

Inlägg av AndersG »

"Unidirectional Measurement Current-Shunt Monitor..." vilket borde betyda att den kan hantera ström i båda riktningarna
Unidirectional = en väg
Bidirectional = tvåvägs
Skriv svar