HDC-FVE

[kybos]

Podle mého názoru se jedná o statické hodnoty odporu- viz katalogový údaj:

IRFB4110.jpg

Jedním z podstatných vlivů na změnu Rdson je teplota. Naštěstí jsou k dispozici normalizované grafy pro vliv teploty na odpor v sepnutém stavu a tak lze provést při kontrolním měření potřebnou korekci.

[? luky]

RDSON lze měřit při jakémkoli proudu. Máme ověřené, že je to fakt lineární. A při nižších proudech není potřeba se trápit s oteplením. Podstatné je jen mít správné 4 svorkové zapojení. Pulzně to jde taky, ale je trochu potíž měřit takhle malé napětí nějak přesně.
Když jsou pochybnosti o tom, co je uvnitř pouzdra, lze se dovnitř podívat. Osobně to nedělám, ale můžu se zkusit zeptat, čím to leptají. Občas si něco necháváme otevřít. Na škole tuším používali ohřátý xylen.

[? střídač_N]

I když jsem v začátku FVE provozoval nějaký čas louhové baterky a i dodnes provozuji kyselinové olověné baterky, je čas se s těmito technologiemi rozloučit a úsilí plně věnovat lithiovým technologiím.
Louhové a nakonec i kyselinové baterky ve své podstatě nepotřebovaly žádné přídavné ochranné obvody pro svoji činnost. Pokud regulátor pohlídal nabíjecí průběhy, měnič pohlídal úroveň vybití, nebylo třeba jiného jištění. Jejich nevýhoda spočívá především v nízké účinnosti ukládání a získávání energie. U olověných se přidává i nepřítel číslo jedna sulfatace. Efektivita tyto technologie vyřazuje z boje o průnik do zimního období.

Pokud u zmíněných technologií nebylo třeba ochranných obvodů, u lithiových je tomu přesně naopak. Bez nějakého BMS se vskutku neobejdeme.
Je třeba měřit úroveň napětí jednotlivých článků pro řízení nabíjení a vybíjení baterie.
Požadavky jež by takové BMS mělo splnit si dovoluji použit tak, jak je stanovil Kybos. viewtopic.php?f=39&t=4323#p76003
Je to bezesporu značný výčet požadavků, leč jsou oprávněné, i když obtížně splnitelné.

Podmínkou nutnou, nikoli však postačující je měření napětí jednotlivých akumulátorů baterie, celkový tekoucí proud do, a z baterie, měření teploty jednotlivých akumulátorů baterie, případně okolní teploty. Zbytek požadavků splní "vhodně" navržený program procesoru.

Měření proudu je vcelku nezáludné, ač je třeba měřit v kladné větvi systému. Pokud uvažujeme s 48V systémem jež má napěťové rozpětí od 40V do 62V, pak k tomuto účelu plně vyhoví IO MAX4080SASA, případně MAX4081SASA pro oba směry. https://datasheets.maximintegrated.com/ ... AX4081.pdf
Vcelku důležitá je ona extenze SASA jež označuje, že to nebude úplně malý drobek a bude mít dobré zesílení, tedy 60V/V.

I měření teplot není záludné. Zde nebudu konkrétní a rád bych, má li kdo zkušenosti, je zde popsal.

S měřením napětí jednotlivých článků baterie je však potíž.
Uvedu zde to, co jsem zatím „dotáhl“ do úspěšného konce a komplikace s tímto měřením spojené.
Je třeba převést rozdíl napětí, a vyberme si tu nejkrajnější mez jenž je taky nejnepříznivější pro ono měření, což je změření posledního článek baterie a převést jej na napětí vhodné ke zpracování v procesoru. Převést napětí 57V-62V na napětí 0-5V.
Při použití odporových děličů ztrácíme přesnost měření a opakovatelnost provedení. Neprůchodné.
Použitím integrovaného obvodu k tomuto měření narazí na dvě úskalí. IO jsou buď drahé, nebo mají velkou spotřebu.
Použitelné zapojení jsem realizoval jen přístrojovým zesilovačem se zesílením 2 a odporovým děličem 1:2, což ve výsledku dává zesílení jedna, a převedení rozdílu na požadovanou úroveň. Důvody k zeslabení a následnému zesílení jsou trojí.
1) Přijatelné napětí IO
2) Změření krajního napětí
3) Přijatelná spotřeba.
I když je měření dostatečně stálé, je otázka opakovatelnosti.

Nejnadějnější se nakonec ukazuje použití izolovaného měniče například B0505S. Tento měnič má převodovou charakteristiku jak transformátor. Vstupnímu napětí odpovídá i výstupní napětí vcelku s dobrou přesností.
Jako vždy se musí zákonitě objevit i nějaká nevýhoda. První je trvalá spotřeba asi 10mA a druhá je jiná směrnice vstupu a výstupu. Měřil jsem zatím jen B1212S s výsledkem, že při 12V na vstupu bylo asi 12,5V na výstupu, při 8V to bylo 1:1 a pří asi 6V to bylo 5,5V. Tento problém jde lehce napravit SW. Jakmile dojdou B0505S podám reference.
Snad by šlo připojovat vstupy k akumulátoru jen po dobu měření.
Vše napojit na jeden vstup procesoru multiplexem, naladit SW a používat.

Ano je to jen ideový návrh, do realizace je ještě dlouhá cesta, ale jsme již na cestě a to je dobrý počin.
Uvítám zkušenosti, či návrhy jiných.

[? DanoP]

Preco nepouzit na meranie napatia jednotlivych clankov na to urcene obvody? Napriklad BQ76PL455A ?
Co mna odradilo je puzdro tychto obvodov co takmer vylucuje spolahlive pajkovanie v domacich podmienkach.
Ma to malu vlastnu spotrebu, UART rozhranie, cena cca 17 Euro by tiez bola OK.

[? kodl69]

Tak tohle je ve "smart BMS" z aliexpresu, pak ještě atmega328 (arduino) a něco bižuterie okolo, regulátor napájení, odpory a tranzistory pro balancování. A číňan to za17E určitě nekupuje, když hotová BMS stojí od 40USD... komunikace bluetooth nebo uart, tuším modbus protokol. Jsou prostě dál.

Několik poznámek: Ten max4081 celkem dobrý, ale pokud to má měřit SOC trochu rozumně, tak je to malá přesnost, další problém bude s následujícím ADC, kterej musí být aspoň 16bit s rozumnou přesností... (navíc co se stane při špičce víc než 76V? shoří, nebo jenom neměří?) Testoval jsem ADS1115(16bit ADC s I2C výstupem) v katalogovým zapojení s OZ pro měření proudu + galvanický oddělení, takže prakticky bez omezení umístění bočníku, a "cestování" nuly činí tohle prakticky nepoužitelný pro měření SOC, pokud budeme požadovat rozlišení 50mA a max. proud 200A . Možná doplnit nějaký HW+SW nulování ofsetu, ale to jsem neřešil.
Pro měření napětí je nejjednodušší varianta modulový balancer na každým článku, kterej odešle data přes optočlen, procesor s ADC, nap. reference a dva optočleny vyjdou do 50Kč/článek, a je ve výsledku jedno, jestli jich je 5 nebo 50 v sérii. Navíc se minimalizuje drátařina okolo baterek, tj nejištěný tenký drátky natvrdo připojený k baterii volně plandající okolo kontaktů baterie...

[? střídač_N]

Preco nepouzit na meranie napatia.......

Ono je to asi stejný jak říct, proč nepoužíváš k ježdění autem tomu odpovídající auto Mercedes, Lambo.....

V obou případech je stejná odpověď, nemám na to.

Navíc již vím, že pokud to zařízení nebude jednoduché, opravitelné kladivem a šroubovákem, tak je k ničemu.

V každém případě uvítám nějaké hmatatelné výsledky s obvodem k tomu určeným. Zapájím nebo nechám zapájet, v tom problém nevidím.

[? střídač_N]

......navíc co se stane při špičce víc než 76V? shoří, nebo jenom neměří?...

Spekuluji, neb nevím zdali shoří. Obvod je možné napájet i menším napětím, tudíž usuzuji, že v přívodech k bočníku bude dělič napětí, což by znamenalo, že by to asi neshořelo.
Ano MAX4081 je méně přesný než MAX4080 s tím, že jsou třena na oba směry použít dva. S touto kombinací mám vcelku dobré výsledky. Zatím jsem nezkoušel připojit AD převodník a taky vždy jen jeden směr. U nuly je vždy nějaká neznámá, leč to jde potlačit SW. Asi nikdo nebude vyžadovat měřit přesně proudy pod 1A

S optočleny je to lákavé, leč vzdal jsem i tuto verzi.

S izolovaným měničem přímo na každém článku řeším jednak blbuvzdornost, izolovanost (ony plandající "živé" drátky z pólů článků), a laickou ověřitelnost funkce, v neposlední řadě víc než dobré MTBF.

Asi z deseti možných variant měření jež jsem vyzkoušel, mi přijde toto nejvíc "kovářské" s tím, že onen výsledek je v mezích požadavků.
Zde si v pohodě vystačíme s desetibitem.
Nevylučuji, že i toto je slepá ulička.

[? kodl69]

pokud jde o indikaci, že se něco děje, stačí 1A, ale pro měření SOC je potřeba měřit přesněj, protože 100mA chyba krát 100 hodin je 10Ah chyba měření. A týden má 168 hodin, z nichž cca těch 100 mám odběry řádu jednotek ampér, kde tahle chyba ovlivní výsledek možná víc, než 5% chyba při měření proudu 100A, kterej tam teče 0.5 h/den, tj 3.5h týdně, tak chyba SOC by byla 17.5Ah, což je srovnatelný s chybou měření malých proudů. Samozřejmě je nutnost nulování (nastavení SOC na 100%) podle napětí, tj když budou baterky víc než 2h na 54.5V, tak nastavit 100 SOC, jinak to nemůže měřit nikdy korektně. I u Midnite se SOC běžně "zatoulá" o 100Ah, když nedojde několik týdnů k plnýmu nabití aku...

[? střídač_N]

.......ale pro měření SOC je potřeba měřit přesněj...

No dobře, a jaký je tedy řešení?

[? kodl69]

To zatím nevím, možná použití "lepšího" OZ v zapojení s ADS1115, možná doplnění HW a SW pro nulování ofsetu - přesnost by jinak měla být dostačující. To nulování ofsetu bych si představoval jako miniaturní relé s přep. kontaktem, které přepne na vstup místo bočníku odpor stejné hodnoty. Nevím, jestli to není úplná blbost, ale zatím jsem to nezkoušel. A nebo použít nějakej IO, co je na to určenej, třeba tohle: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/bq34110.pdf ale tuším po studiu datasheetu mi to taky nějak nevycházelo dobře, tohle je určený pro malý akupacky, jako třeba NB a podobně... 4USD ale není zas tak moc. A kdyby někdo tohle neuměl zapájet do redukce na bastldesku, rád mu jich několik takhle připájím.

[? střídač_N]

.......... po studiu datasheetu......

Pokud jsem to dobře pochopil, je měřeno v - pólu, čemuž se chci vyhnout z důvodů následné neměřitelnosti, nebo spíš gumovitosti výsledků.

Ten údaj 1A jsem střelil od oka, jistě bude lepší. Zatím jsem z dostupných obvodů možností lepší IO k uvedenému účelu nenašel.

K údaji napětí:
Absolute Maximum Ratings
VCC to GND ......-0.3V to +80V

Soudím, že těch max. 80V je dostatečné pro 48V systém.
Tolerance zesílení je 1% v rozumném teplotním rozsahu, přitom typické je +-0,1% a v rozsahu vstupu napětí 10mV-100mV.

No, budu dál bádat.

[? kodl69]

není měřeno v - pólu, ale na jakékoliv úrovni napětí do 2kV - to všechno zaručuje galvanický oddělení - data přes ADUM1251 a napájení před B0505s - ověřeno.
Mám doma zatím neodzkoušený MCP3421 - ten by mohl pouze s galvanickým oddělením a nějakou drobnou bižuterií fungovat dost přesně na měření proudu v daném rozmezí, rozlišení 18bit a s nastaveným gainem 8 je rozlišení 15.625uV, což odpovídá 45mA při bočníku 200A/75mV, takže 100mA už by mohla být "měřitelná" hodnota. Pokud by někdo chtěl laborovat, dá se koupit na bastldesce na aliexpresu za pár drobnejch: https://www.aliexpress.com/wholesale?ca ... xt=mcp3421
stačí nastavit "předpětí" na vstupu pro měření proudu v obou směrech, připojit bočník a arduino, a testovat.
galvanický oddělení ADUM1251 třeba na tme: https://www.tme.eu/cz/katalog/#search=a ... rameters=1 sice draze, ale jistě. jsou i na aliexpresu, řádově levněj, ale nemám ověřenou funkčnost...

[? střídač_N]

Mám doma zatím neodzkoušený MCP3421...

MCP3421,ADUM1251, B0505S je asi v našich podmínkách to nenadějnější řešení. Sice to již není na to kladivo a šroubovák, ale výsledek by měl být dostatečně opakovatelný a reprezentativní. Zdá se mi, že jelikož jde o jedeno měřící místo je i cena v řádech několika stokorun podružná. Už zbývá aby se toho někdo ujal a nechal vyrobit. Určitě by si to našlo dostatek zájemců.

Na "krabičky" měřící proud z Číny používám B1224S což rozšiřuje možnosti napájení (12-24) a měření skoro "kdekoli" kde je nějaký bočník v plusu.

[? kodl69]

Pokud se někdo ozve, že by to chtěl, tak na to můžu nechat udělat u číňana desky, jedna vyjde tak na 20Kč, ale bude jich minimálně 20, tak aby se to rozebralo. Na odzkoušení stačí koupit hotovej modul z aliexpresu a připojit přímo k arduinu s displejem, který bude napájená z jedné nabité lion... ADUM1251 a destičky na něj samostatně mám v šuplíku...

Tady je dost studijního materiálu k BMS od Texasu: https://training.ti.com/battery-managem ... rce=Eloqua - je vidět, že to řeší celý týmy, a ne jednotlivci ve volným čase...
a kdo chce, může se zaregistrovat na školení, škoda, že v USA: Renaissance Dallas Richardson Hotel
900 E Lookout Dr.,Richardson, TX 75082 Date: October 10th – 11th, 2018

[? střídač_N]

......je vidět, že to řeší celý týmy, a ne jednotlivci ve volným čase........

Zatratit nás jednotlivce! Nikdy!!!!!
Již jsem to zde jednou zmiňoval, objevy se dějí jednotlivci, nikoli " řeší celý týmy". Dokonce dosti často vítězí jednodušší řešení nad hi tech. Ony týmy jistě řeší všeobjímající potřeby.

Již delší dobu mám rozpracované "kladivářské" řešení, po dokončení poreferuji.
Pokud se nenajde někdo schopnější, ujmu se následně realizace. Při zesílení 8 se poměří proud, při zesílení 1, články. Adres dosti. Pro naše omezené potřeby (48V, 15,16 článků) přímo rajská hudba.

[? kodl69]

on existuje i MCP3422, 3424, 2 a 4 kanál, ale to by znamenalo bočník v -, a to je dost omezení. MCP3421 umí 6 adres, takže 1x napětí, 1x proud aku, 1x DC odběr, 1x proud z regulátoru a pro jistotu i proud do měniče. A pak už to bude tolik hodnot, že dát z toho dohromady nějaký rozumný data může být problém

[? střídač_N]

on existuje i MCP3422, 3424, 2 a 4 kanál, ale to by znamenalo bočník v -......

Tyto "vícevstupové" IO mají ve své podstatě jen jeden ad převodník a přepínání vstupů na něj, což je pro různé potenciály, a to je náš případ, nepoužitelné. Nezbývá, než udělat vlastní činností "díru do světa" nějakým inovativním řešením.

[? kodl69]

jo, ale MCP3423 a 3424 mají dva piny na nastavení HW adresy, pokud je potřeba měřit těch proudů víc. dělat "I2C podsítě" mi nepřijde jako rozmný řešení. 3423 a 3424 se dají nastavit na celkem 9 adres, to už je celkem rozumný, i když se na každým využije jenom jeden vstup, oproti mcp3421, kde jsou adresy "natvrdo" a jsou celkem 4, takže dost k ničemu na bastlení, hlídat, jestli není konflikt adres, a nemít možnost to řešit nějak jednoduše (svitchem, jumperem)
a k tomu třeba ADS1115 se 4 ma možnejma adresama na měření napětí. Na ali se dají koupit za 2.5USD To už se cena toho měření nějak začíná rozrůstat. Chystám se na nový měření stringů, samozřejmě bočníky na + za pojistkama, takže s galvanickým oddělením. ještě mě napadlo to měřit na - pólu, ale to bych si mohl pěkně zavařit při odpojení některýho z bočníků. Oproti tomu ACS712 a analogový vstupy arduina je extra low cost rešení, tady už to vychází na víc než 5USD na kanál, deska... Akorát nevím, jak zajistit, aby se přepálila dřív pojistka než vybuchne ACS, což už se mi v jiné aplikaci několikrát stalo.