Batteriövervakning, mäta ström och spänning med pic?

NSR_Martin · Inlägg av **NSR_Martin** » 14 juli 2006, 21:02:04

Tjenare

Vi har en båt som man utan problem gör åt en hel del ström på, och ligger man några dagar utan landström vore det ju skönt att ha full koll på läget, så det inte "tar slut" när man som minst vill det. Det sitter fyra förbrukningsbatterier på typ 60-70 Ah styck plus ett startbatteri, så det är ju ingen fara att köra slut på förbrukningen på så vis, man får ju ändå igång båten, men det kunde vara kul att ha lite mer koll på läget än en enkel analog voltmätare, så man slipper snåla med belysning, värme, stereo, tv osv i onödan.

Jag så en gång en enhet som mätte det mesta, spänning ska väll inte vara några problem att mäta, hur mäter man ström smidigast...? shunt? Såg även att det fanns så man i klartext kunde få fram hur många % av batteriet kapacitet som finns kvar, hur går det till...? Och slutligen, kan man få fram i klartext hur många Ah som finns kvar...?

Sen kan man ju alltid fixa lite roliga funktioner som genomsnittsförbrukning en timme bakåt, när krämen i batterierna beräknas ta slut, hur länge man behöver köra för att få fullladdat, osv osv...

Men hur löser man all mätning? Tanken är väll att styra det hela med en Pic, har sysslat lite med programering, men, hur mäter man spänning, ström och kvarvarande Ah smidigast med en pic...?

Det smidigaste är väll såklart att köpa ett färdigt kit, men som alla vet är det roligare o mer utmaning o bygga själv!

sodjan · Inlägg av **sodjan** » 14 juli 2006, 21:23:29

Spänning är nog enklast, bara köra in spänningen (via lämplig)
anpassning till ADC'n.

Strömmen får man antingen ta via en serieshunt (med en förstärkare) eller via
en speciell strömmätare (i princip halleffekt givare och förstårkare inbyggt i
en enhet).

limpan4all · Inlägg av **limpan4all** » 14 juli 2006, 21:35:04

Strömen mäter du enklast genom att mäta spänningsfallet över matninsspänningsledaren till lasten.
Annars så är förhållandena mellan batteriets spänning och kvarvarande kapacitet ganska konstanta vilket gör att man lika gärna kan mäta spänningen och tabulera till kvarvarande energi.

För att "lära" systemet - toppladda batteribanken, koppla till en känd last (typ 100W glödlampa) låt systemet mäta spänningen (direkt över batteribanken) och tiden sen är det bara att bygga en tabell. Se till att spänningen ALDRIG går under 10,5V och påbörja uppladningen omedelbart efter testet.

EagleSpirit · Inlägg av **EagleSpirit** » 14 juli 2006, 23:40:37

För att mäta strömmen: Koppla in dig på ett par punkter på kabeln från antingen pluspolen eller minuspolen. Hur långt det ska vara mellan punkterna beror på noggrannhet och strömmar osv. Då har du ett shunt-motstånd som inte påverkar systemet.

Spännande projekt. Hade tänkt göra nåt sånt till husvagnen med lite fler funktioner för 230V osv men det har jag inte kommit så långt på. Lycka till!

NSR_Martin · Inlägg av **NSR_Martin** » 15 juli 2006, 11:50:24

"Spänning är nog enklast, bara köra in spänningen (via lämplig)
anpassning till ADC'n. "

ADC? Vad är det förnågot?

Borde man inte kunna mäta spänningen om man har en pic med a/d omvandlare....?

Kan jag mäta spänningen kan jag alltså mäta strömmen med, typ.

Frasse · Inlägg av **Frasse** » 15 juli 2006, 12:04:38

ADC = a/d-omvandlare

Icecap · Inlägg av **Icecap** » 15 juli 2006, 12:11:04

ADC = Analog-to-Digital Converter = A/D.

Det finns färdiga kretsar för detta men såklart kan man hålla reda på laddningsgraden och urladdningen, det knepiga är att veta den kemiska effektiviteten av batteriet.

På NiCd är den t.ex. 71,4%, alltså för att fulladda en tom cell ska den laddas med 0,1C (10% av kapaciteten) i 14 timmer vilket ger 10/14 = 71,4%.

Kruxet är att den effektivitet beror på belastningsgraden. Om en ackumulator har en kapacitet på 1Ah (bara ett exempel) då är den kapacitet räknat på ett konstant strömuttag under 24 timmer (om det är ett bilbatteri).

Denna cell har då C = 1Ah och det är alltså mätt med en belastning på C/24.

Vid en belastning på C/10 får man en lägre kapacitet än C, kanske 80% av C, vid en belastning på C/100 fär man en högre C, alltså C/10 < C/24 < C/100.

Så det knepiga är att känna dessa parametra SAMT att veta och kunna förutsäga hur de ändrar sig under ackumulatorns levtid.

Men OK, en simpel lösning med lite säkerhetsmarginal kan fungera ganska skapligt, se bara till att veta den grundläggande effektiviteten och sätt den tillgängeliga mängd energi till ett visst tal när ackumulatorn är fulladdad, detta vill nolla de ackumulerande fel som nödvändigvis vill komma.