Zajímavý obvůdek na měření SOC baterek

[solárník]

https://www.soselectronic.cz/articles/l ... gn=LTC2944

podle popisu vypdá dost dobře, kdybyste někde viděli celý modul s tímhle obvodem, dejte vědět.

[kyocera]

Zdravím,
v níže uvedeném odkazu máte celý modul s obvodem LTC2944, schéma zapojení celého modulu , dokumentace
od DPS a to včetně souborů pro výrobu DPS. Potom Klikněte na DESIGN FILES

https://www.arrow.com/en/reference-desi ... 3e62535842

[kodl69]

Pro první vyzkoušení stačí mezideska a bastl deska na těch pár součástek okolo.
Celkem dobrý, akorát by ještě někdo k tomu mohl napsat knihovnu pro arduino.
Tady je nějakej jednoduchej prográmek... https://github.com/zapta/power-monitors/blob/master/pmon_3v8/arduino/ltc2943.cpp
a desku bych klidně navrhl samostatně, nic na tom není. Samozřejmě bočník 0.1 Ohm je jaksi strašně moc, musí se dát 50mV/200A (pro obvyklý domácí systém) a rozlišení převodníku proudu 14 bit je pro "domácí" baterku na hranici použitelnosti. Při rozsahu 200A je jeden bit sice cca 12mA, dá se předpokládat chyba minimálně +-LSB, takže 24mA. No a pokud se měřák nenuluje s plným nabitím, tak za 120 dní zimy se rozejde o 0.024A*120*24=69Ah. Skutečnost bude ještě mnohem horší - stabilita referenčního napětí, teplotní závislost bočníku, rušení, nikdo netuší, jak obvod započítá různý krátký pulsy a obecně nelineární průběh proudu do měniče, do spínanejch zdrojů... To je taky důvod, proč žádnej tenhle měřák nefunguje "pořádně" a vždycky se rozjede oproti realitě, protože je to na hranici měření pro laboratoř NASA, ne pro domácí kutění. Ale nikoho nezrazuju, asi to bude lepší než kvalifikovanej odhad.
Další omezení je velikost "coulomb registru" kterej je jenom 16bit, tj 65535, takže pro třeba 200A bočník je rozlišení 68mAh, což vypadá dobře, ale je otázka, jak jsou hodnoty do registru zapisovány, a když je měřenej proud menší, co se s naměřenou hodnotou stane, zas tak moc jsem to nestudoval. Nakonec to může být použitelný jenom jako AD převodník a matematiku dělat v procesoru.
Kdysi jsem testoval ADS1115+OPA333 v zapojení dle datasheetu k ADS1115, a nepřesnost měření proudu mě dost překvapila, rozlišení toho ADS1115 je 16 bit, ale použitelných je tak 12bit, zbytek jsou náhodný čísla, bez korelace s měřeným proudem (a to jsem měl desku určitě dobře navrženou, se stíněním analogové části, blokováním napájení jak má být, dokonce s druhým OPA333 pro změření ofsetu pro odetení od měřené hodnoty) atp.). Předpokládám, že to LTC nebude oproti tomu jiná liga. ADS1115 má tu výhodu, že má knihovnu k arduinu, modul se koupí za pár korun na ebay hotovej, 1 oz stačí na kousek bastldesky a napsat prográmek, co měří 8x za s proud (s nejvyšším rozlišením mu to rychlej nejde), počítá průměrnou hodnotu (spíš než průměr je to digitální filtr) a 1x za 10s to přičte k proměnné , která když se vydělí 360 a koeficientem bočníku, tak je to kapacita aku v Ah... Čas je dobrý mít z RTC, protože jinak to taky měří nepřesně.
Tohle je dobrý třeba na elektrokolo, původně je to vyvinutý do NB, kde se nabíjí se doplna a tím se počítadlo resetuje, a měří se proud v rozsahu 10mA-10A, ne 10mA-200A.
Pokud je potřeba měřit proud doopravdy, s rozlišením 16bit a rozumnou přesností, tak třeba TI na to má řešení, počítat Ah dokáže i jednoduchej prográmek v arduinu.
Podobnej obvod je třeba tohle http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm5056a.pdf a tady tak optimističtí s přesností ADC nejsou... Ale nezkoušel jsem to, možná LTC příjemně překvapí.

[solárník]

No oni tam píšou ze to vykon integruje analogove velmi presne na rozdil od digitalniho zpracovani v jinych cipech. Ty uz pak jen pres I2C odecitas SOC, coz mi prijde nadejne, jestli jsem to pri tom kratkem procteni pochopil dobře.

@kyocera: chtelo by to najit uz hotovy modul. Protoze ten cip vypadal, ze v domacich podminkach neco tak maleho s ploskami zespodu nejde pajet.

[kodl69]

To Solárník:Přečti podrobně v anglickým manuálu. O omezení ofsetu při integraci jsem se dočetl, ale to je integrace při jednotlivým AD převodu, to měření proudu je udělaný dobře, tam problém nebude, ale mám obavy o to, jak bude fungovat to zapisování do toho coulomb registru, tj za jakou dobu se integruje naměřený náboj a co se stane, když ta hodnota je menší než rozlišení toho registru, v podstatě omezený maximálním měřeným proudem. Ale není problém švábík za 2 kila koupit, nabastlit na mezidesku, k tomu kousek prográmku v arduinu a otestovat. Na takovýhle hraní nemám dostatek času, ale kdyby to fungovalo dobře, tak bych to jistě v nějakým projektu užil. Třeba jako DC elektroměr. Co jsem dával ten odkaz na github, tak v nadřazeným adresáři je analyzátor odběru pro l li-ion baterku, a displejem, komplet. Možná ten sw trochu prozkoumat, jak to chlapík řeší nebo neřeší.

S pájením DFN6, DFN10 není problém, stačí ten redukční plošňáček z ebay, pájecí pasta a horkovzduch, tohle jsou proti BGA ještě "veliký" součástky. V nouzi se to dá zapájet i mikropájkou, musí být pocínovaná deska, na ní mrak tavidla, připájet a přebytek cínu odsát licnou k tomu určenou. Pokud by tohle měl být jedinej problém, tak zapájení mezidestičky rád zajistím, buď já nebo synovec v Brně. Ale je fakt, že v poslední době mi nestačí lupa a vytahuju USB mikroskop. Nevím, jestli je to velikostí součástek nebo stářím...

[PavelR]

uvaha: nevim jak se dela mereni SOC ve fabrickejch aku ale neni mozny ze jedny data by lezly z tohoto svabu a jako dalsi data by bylo napeti clanku ze by to sledovalo koleno pri nabiti a vybiti a SW by se to nejak presipalo a timto se to ujizdeni korigovalo do prijatelnych mezi?

[kodl69]

samozřejmě, podle datasheetu se nastavuje 100 proc. SOC podle napětí nabitýho aku. A to je zase trochu potíž, když se u toho neřeší nabíjecí proud. 3.4V na článek dosáhnu při nabíjecím proudu 1C už při SOC 50 proc., naopak při 0.01C. to bude možná 110 proc. SOC. Ale to by mohl řešit program v řídícím procesoru, a měnit to napětí nabitýho aku podle proudu.
Jak píšu, kdo má Arduino a chuť něco málo programovat, měřit a bastlit, tak mu toho broučka na mezidesku připájím, v tom problém není. Tohle samozřejmě měří i napětí, i teplotu čipu. A komunikace přes I2c nevypadá moc složitě, ale jaksi není kdy si s tím hrát. Nějakej podobnej obvod se používá i v baterkách NB, a způsobuje to, že i po výměně článků ta baterka funguje blbě, protože v eeprom už je zapsaná malá kapacita těch původních mrtvejch baterek a říká tomu NB, že už to nemá nabíjet, že už jsou plný...

[kyocera]

Zdravím,
Pravděpodobně nejkvalitnější analyzátory aku vyrábí firma Cadex zde
https://www.cadex.com/shop/products
cenově desítky až stovky tis.Kč. Firma Cadex sponzoruje www stránky universita
baterií s velkým množstvím informací a jsou tam popsány i principy měření kapacity aku.
http://batteryuniversity.com/
Pro nás cenově dostupné měření kapacity v % pro 80V / 100A např. zde.
https://de.aliexpress.com/item/100A-New ... ce87jsoVGb
Model TK15 je nabízený v několika variantách proudu i napětí.
Podle realizovaných objednávek jsou některé modely TK15 prodávané ve stovkách ks.
Hledal jsem nějaké negativy TK15 v zahraničních diskuzí, ale zatím jsem nenašel nic
závažného, spíše je tam názor, že je to cenově velmi přijatelná investice.
Český výrobce analyzátoru aku je v níže uvedeném odkazu ,ale uvádí, že čas pro změření
Kapacity aku musí proběhnout ve skutečném času. Tento přístroj má ale funkci
Porovnávací měření pro rychlé třídění velkého množství stejných aku.
http://www.zajic.cz/batest/batest.html

[střídač_N]

............Model TK15 je nabízený v několika variantách proudu i napětí. ..........

Zprvu jsem se zaradoval, že by přece jen bylo dostupné nějaké udělátko jež by bylo schopno alespoň v základních údajích měřit "obsah" baterek.
Údaj 80V byl navíc mimořádně příznivý. Byla to známka, že by TO měřilo na kladné větvi. Obrázek na spodní straně stránky nadšení ochladil. Měření na záporné větvi je pro naše elektrárničky nepoužitelné. Škoda, byla to naděje.

[abrams]

Zdravím ,

pár zmíněných měřáčků TK15 už mám doma , vypadají dost solidně . Jsou to následovníci měřáku co mi jede v systému už cca 1,5 roku . Je to doposud to nejlepší co sem vyzkoušel .

Měření na mínusu mi funguje naprosto parádně tak teď nevím nejsem-li exot ... .

Elektronům zdar

[kybos]

Měření na záporné větvi je pro naše elektrárničky nepoužitelné. Škoda, byla to naděje.

Z jakých důvodů?
Měřím proud v záporné větvi již od začátku a vzhledem ke skutečnosti, že záporný pól baterie mám přizemněný až za snímačem s tím nemám žádný problém.

[kodl69]

Já taky jaksi nechápu, mám Midnite wbjr. a ten měří taky na - pólu. Prostě je v rozvaděči uzemněná sběrna, na ní je přišroubovanej bočník a na tom bočníku vývod k aku. A úbytek 50mV/ 500A jaksi netřeba řešit, to je stejně vodivý, jako půl metru CY 70mm2.

[DanoP]

Naskúšal niekto tento meráčik https://www.ebay.com/itm/Digital-Combo-Meter-DC-Battery-120V-100A-LCD-Voltage-Current-Watt-Power-capacity-/112093372715?_trksid=p2349526.m4383.l4275.c1 ? Zaujalo ma že ten display komunikuje s meracou častou cez RS485 (alebo bezdrôtovo) a teda možno by sa dalo doň napichnúť a vyťahovať si z neho údaje.

[kodl69]

Něco takovýho jsem zahlídnul u Abramse. Předpokládám, že část s bočníkem měří napětí a proud, a odesílá je do druhé krabičky, kde se to všechno spočítá (výkon, Ah) a zobrazí.
Vidím jenom bluetooth, rs485 ne. A ty varianty s USB káblem bych nedoporučoval do USB v PC zapojovat... Pravděpodobně to bude TTL UART se zneužitím USB konektorů.
Mám udělanou desku s měřením U a I s galvanicky odděleným I2C a ADS1115 a o problémech s tímto jsem psal, a řekl bych, že číňan to nemá lepší. Co mám podobnej měřák s LED displejem, tak kecá až hrůza, hlavně má nestabilní nulu u ampérmetru, a tím pádem Ah aku jsou hausnumero. To už asi líp funguje ten LTC2944, ale je třeba to ověřit.

[střídač_N]

....... s tím nemám žádný problém....

V obecné rovině v tom vskutku žádný problém není, dokonce toto uspořádání používám z nějakého důvodu i já. No a právě, že toto používám a používám taky dost komparátorů, nemám z toho radost. Začne to být takové celé gumové při větších odběrech. Jiný důvod v tom odsudku nehledejme.

Ale ano, je to moje chyba a špatná volba zapojení.

[abrams]

Zdravím ,

krabička měří a počítá , krabička s displejem pouze zobrazuje a lze jí upravovat nastavení v měřící krabičce . Jednou zobrazovací krabičkou lze pomocí adres zobrazovat hodnoty z xxxx měřících krabiček - jen prostřednictvím BT spojení . "USB" je +5V a RS485 dle ťamance až 1.200m .
Dá se kalibrovat jak napětí tak i proud a pár limitů a jeho časozběrné chybové měření Ah se dá vyladit pod 1% PowerLogu .

Kodl69 - ten LED měřák se upozorňoval že kecá Ah o +10% ... holt onehdá programující šikmoočko měl zřejmě 10% astigmatismus či co .

Momentálně k měření SOC používaný měřáček JS-C11 je doposud to nej co se téměř vyrovná přesnosti PowerLogu . Narozdíl od jeho nynějších nástupců TK 15 a TF02N je u něj možná kalibrace / úprava měření napětí i proudu - u TK 15 jsem se do skrytého menu doposud nedostal ... je buď moc skrytý nebo není vůbec . Bych si koupil nejlevnější 50A verzi , překalibroval na 200A bočník jenže asi prd . Příjemné zjištění je , TK 15 umí měřit Ampéry až do dvoj-násobku nominálu .

Elektronům zdar

[kybos]

Začne to být takové celé gumové při větších odběrech.

Taky mám na své FVE 7 voltmetrů, které měří v podstatě totéž systémové napětí a přesto ukazuje každý něco jiného (a není to proto, že by nebyly zkalibrované). Při proudech přes 100A už se prostě projeví každá svorka, každá pojistka či kousek lana o průřezu 50 mm2. 75 mV na bočníku se tu úplně ztratí. A to jsou jen statické hodnoty. Když se do toho zamíchají ještě pulsní odběry, musí se začít filtrovat. Jinak se nedají změřit opakovatelné hodnoty reprezentující skutečný stav obvodů. Je nanejvýš vhodné používat integrační převodníky, jelikož s komparačními metodami měření se v takle rozdivočelém systému nedají získat slušné výsledky. Rozptylové magnetické pole vodičů již překračuje zanedbatelné hodnoty a tak si kolikrát uvědomím, že není jedno, zda měřím proud klešťovým ampérmetrem na vodiči u svorky nebo někde uprostřed. Rozdíly naměřených hodnot jsou často kolem 10%. Snímač proudu pro měření SOC mám dvourozsahový (100A/1000A) a je umístěn tak, aby se k němu ostatní silové vodiče nemohly ani přiblížit.