Meranie napätia jednotlivých článkov.

[007ToMMaS]

Zdravím, chcel by som sa spýtať či náhodou niekto to neriešil alebo nepokúšal sa riešiť. Chcel by som na raspberry pi merať napätie jednotlivých článkov. Len nejak neviem ako to správne vyriešiť. Chcel by som merať 20 NiCd článkov. Teda napätie sa pohybuje od 1-1,7V . Ďakujem za každé info alebo nápad.

[Frenky]

Zdravím, chcel by som sa spýtať či náhodou niekto to neriešil alebo nepokúšal sa riešiť. Chcel by som na raspberry pi merať napätie jednotlivých článkov. Len nejak neviem ako to správne vyriešiť. Chcel by som merať 20 NiCd článkov. Teda napätie sa pohybuje od 1-1,7V . Ďakujem za každé info alebo nápad.

Jako řešení se nabízí modul pro arduino
http://shop.mypower.cz/prevodnik-napeti ... fepo4-1393

Které měří napětí LiFePo na 16 článcích . Muselo by se to ale stejně dodělat.

Dalším řešením je použití modulu, který vyvíjí náš jeden náš skrytý uživatel. Vyvíjí jej pro svou elektrárnu a zatím umí měřit 12V baterie (8 ks). Používá k tomu (nevím proč) novější raspberry B+. Protože podniká v oboru a nechci mluvit za něj a něco slibovat zjistím další podrobnosti a dám vědět později. Třeba se bude chtít pochlubit ostatním. Vím jen že výsledky měření posílá přes ethernet protokolem modbus do dalšího stroje s LINUXem (PCDUINO).

[Frenky]

Zdravím, chcel by som sa spýtať či náhodou niekto to neriešil alebo nepokúšal sa riešiť. Chcel by som na raspberry pi merať napätie jednotlivých článkov. Len nejak neviem ako to správne vyriešiť. Chcel by som merať 20 NiCd článkov. Teda napätie sa pohybuje od 1-1,7V . Ďakujem za každé info alebo nápad.

Měření baterek pomocí http://shop.mypower.cz/prevodnik-napeti ... fepo4-1393 s následným posíláním do raspberry u mě vypadá takto

[PLC]

Zdravím,
já jsem jak Frenky vytvořil obměřování 8 byterií, pomocí diferenciální (bla, bla, bla) zesilovačů a 8-mi kanálového ADC převodníku.
Bylo to poskládáno z toho co momentálně dům dal, takže tolerance použitých součástek není dostatečná.
Rozšíření na 16ks není problém pro 20 popřípadě 24 článků by se to muselo trochu poupravit vzhledem k dostupnosti pouze 2 CS pro SPI převodníky, každopádně se to dá řešit mnoha způsoby.
Nápětí kompletní banky (součtu všech článků) by nemělo přesáhnout 200V.

Ještě připravuji druhou verzi, kde se uvažuje použití bočníku +/-60mV a to vše připojit na jednu desku pro kompletní monitoring a další výpočty.

Jinak výhodou použitých zesilovačů je to, že pokud člověk "přestřelí" či jinak splete připojené měřené napětí, tak se z toho měřící obvod nezblání a neshoří, což je velký přínos oproti děličům atd.

Ještě se musí vše řádně zkalibrovat a pak to bude OK, jinak na současné verzi desky se dá snadno změnit měřený rozsah použitím jumperů z Pb baterií na 3,7V vstupní rozsah.

Jinak ohledně Raspberry B+ tak tu jsem použil, protože byla a současně ma jeden header což je lepší pro rozmístění součástek na desce.

[PLC]

Jen tak pro úplnost dodávám printscreen z textového výpisu a ještě doplňuji popis, na desce je také použito relé pro možnost spínání či odpínání zátěže. Já ho používám pro aktivaci bypassu měniče při nízkém napětí baterií, aby se zbytečně neždímali ke spodnímu limitu.
Jinak vše koncentruje pcDuino, které stahuje data z MidNite Classic 200 po ModBus TCP a z Raspberry Pi B+ také po ModBus TCP.

Negrafická verze - pro info stačí

Jinak tady jsou nějaké foto - upozorňuji je to těžký prototyp !

Obr.1

Obr.2

Schéma pro zájemce vložím později, až ho trochu upravím, protože plánuji možnost sedvičování a tak se již přidělávají selektory pro jednotlivé "vrstvy"atd.

[atom]

mooc pěkné, něco takové bych si u sebe dokázal představit na měření jednotlivých článků, záleží jak to bude s přesností, u lifepo záleží skoro na každé setině V. Budu se těšit na případné schéma

[brumlaj]

.......záleží jak to bude s přesností, u lifepo záleží skoro na každé setině V. ....

A dlouhodobé stálosti přesnosti....... Také už dlouhou dobu bojuji s myšlenkou použít pro každý článek vlastní Atmel AVR s jednoduchým programem, který bude žrát pokud možno nic a jednou za sekundu nadřazenému systému vyblije informace o článku.

[PLC]

Zde, jak jsem slíbil zasílám prototypové schéma shieldu pro RPi B+.
Tak snad to bude pro ostatní čitelné. Standardně používám sběrnicový layout místo tahání jednotlivých propojojení.

Shema RPiBM-SS

[PLC]

.......záleží jak to bude s přesností, u lifepo záleží skoro na každé setině V. ....

A dlouhodobé stálosti přesnosti....... Také už dlouhou dobu bojuji s myšlenkou použít pro každý článek vlastní Atmel AVR s jednoduchým programem, který bude žrát pokud možno nic a jednou za sekundu nadřazenému systému vyblije informace o článku.

Já jsem po dlouhém bádání a řešení verzi s více Atmely či více ADC převodníky zavrhl, protože je nutné pro každý článe vytvoři galvanické oddělení pro vstupně/výstupní data vzhledem k rozdílným úrovním potenciálu GND mezi jednotlivými odměřovacími moduly a nadřazenému "sběrači" dat.

Tento sistém z baterií potřebuje jednotky až desítky uA (mikro Ampér) a tak se mi jevil jako nejúčinnější, celková spotřeba shieldu je v jednotkách mA v závislosti na požadované rychlosti ADC převodu. Jinak převodník jede v režimu 12-bit tudíž pro referenční napájení je počítatlná přesnost na rozdíl jednoho bitu 1,2mV, ale také se člověk musí při takovéto přesnosti zamyslet nad problematikou okolního ručení a kvalitě měřících vodičů atd. Osobně raději používám 10-bit rozlišení pro užitnou přesnost měření ADC 5mV pro 1-bitovou změnu.

[PLC]

Ještě jedna "mnemotechnická" - deska/zapojení se dá uzpůsobit i pro Arduino pokud je volné SPI a nějaký ten CS pin, i když primárně je tato deska uvažována pro RPi, tak bych to vyděl na nějaký mezi schield...

[brumlaj]

Jaký bude finanční model?
Bude se dát připojit se k objednávce DPS?

[PLC]

Finanční model se prověřuje, vzhledem k trochu obtížnému shánění zesilovačů (cena prototypu byla těžko kalkulovatelná protže desku jsem vydlabal na frézce). Připravuji finální verze a podle zájmu lze určitě DPS nechat udělat navíc, vzhledem k rozměru se jich bude dělat určitě 10-20ks na výrobní přířez.
Ještě je třeba doladit typ konektoru na připojení kabelů k baterkám.

Plánované verze jsou následující:
1. Samostatný shield RPi pro 8 akumulátorů nastavitelných Jumpery pro rozsah 20V a 3.7V
2. Nastavitelný shield RPi pro 8/6/24 akumulátorů - 1 shield s nastavitelnou adresací CS, 1xshield = 8 akumulátorů/2xshield =16 akumulátorů/3xshield = 24 akumulátorů
3. Samostatný shield větších rozměrů pro 16 akumulátorů s možností nadstavby pro další nastavitelný shield pro 8 akumulátorů
4. Přídavný shield pro odměřování 2-4 bočníků +/-60mV

Samozřejmě vypracuji co nejdříve kalkulaci na výrobu desek samotných i osazených

[007ToMMaS]

Skvelá vec. Len to skôr pre LiFePo4 alebo niečo s vyšším napätím a asi nie pre NiCd ktoré majú postatne nižšie napätie. Možno sa dá kúpiť nejaký prevodník ktorý má postatne viac vstupov.

[PLC]

Ohledně toho napětí záleží na uzpůsobení takového napětí pro měření a to buď směrem dolů - precizní dělič a nebo směrem nahoru zesílení měřeného napětí. V případě NiCd lze s použitím OZ jít na výstupní napětí OZ 3.4V při zesílení 2x, což při 10-bitovém ADC převodu je přesnost 5mV -> při zpětném převodu/přepočtu 2.5mV na vstupu OZ. Toto je dle mého názoru dostačující.

K tomu převodníku je třeba zvážit poměr cena/ výkon, protože nikdo se nepotřebuje utápět v drahým měřících modulech a když vezmu v úvahu namátkou zvolený ADC 16 kanálů / 24-bit / SPI tak startujeme s cenami za součástku od 350,-Kč výše. Pokud se použijí 2 převodníky 8 kan/12-bit/SPI tak vzhledem v 16 kanálovému je úspora 100Kč.

Mým záměrem je vytvořit něco funkčního a dostupného všem a není zrovna moc lidí (nikoho se nechci dotknout), kteří běžně osazují součástky s roztečí vývodů pod 0.635mm.

[PLC]

Tak mi to nedalo a hodil jsem to na stůl v režimu LiFePo4 vstupní napětí měřitelné od 0.3V do 3.7V převod 1:1 na vstupní diferenciální OAmp. Tudíž měřit 1-1.7V bez jediného problém a při ADC 10-bit bitová přesnost 0.005V.
To je si myslím dostačující, a varianta pro 20 potažmo 24 akumulátorů je řešitelná.

[007ToMMaS]

Tak to je super. MCP3208 mám doma dva kusy a mam aj nejake mcp3204. Ako riešite prosim vás zapojienie viacerých kusov mcp? Merať by sa dalo aj priamo cez mcp take malé napätie či sa mýlim? Ďakujem.

[PLC]

Tak to je super. MCP3208 mám doma dva kusy a mam aj nejake mcp3204. Ako riešite prosim vás zapojienie viacerých kusov mcp? Merať by sa dalo aj priamo cez mcp take malé napätie či sa mýlim? Ďakujem.

Tak MCP3208 je uvažován jako cenově nejvhodnější pro aplikaci, v tvém případě je ale problém standardně připojit více jak 2ks MCP na RPi a to znamená pouze 16 single kanálů na více není v RPi volny CS. Jde to samozřejmě řešit i jinak použitím GPIO a dalších hradel.

Jinak mám tady jednu MCP3208 ve verzi krematorium - když člověk zapomene na rozdílové potenciály GND, tak se není čemu divit. Na diferenciální měření se právě musí použít izolační převodník, aby nedošlo k vstupu většího napětí do ADC než je jeho VCC či parametry vstupu.

Ještě je zde varianta I2C, ale zde jsem zatím nevybral nic schůdného a hlavně mnoho lidí zná aplikaci MCP3008/3208.

Jinak ohledně dalších pokroků je již odsimulováno zapojení pro měření bočníku +/-60mV a co nejdříve se vyrobí prototypová deska a uvidíme jaká bude realita. Jinak je počítáno s překročením měřeného rozsahu do +/-100mV. Toto zapojení jsem od začátku uvažoval pro integraci do desky s variantou pro 1 nebo 2 bočníky a asi se to bude řašit zásuvnými moduly.

Poslední otázkou pro realizaci zbývá jestli se soustředit na provedení Shield RPi a nebo pro verzi samostatné desky která by se propojila plochým kabelem s RPi a bylo možné ji kabely propojit také s Arduinem. U Arduino je totiž problém s propojením SPI a CS pokud je používán Ethernet Shield a nebo další shieldy které mohou využívat piny jenž by byly použity pro propojení s deskou

Ještě jedna technická uvažuje se o rozšíření rozsahu pro LiFePo4 až na 4V, ale je zde nutné externí napájení. Původně jsem plánoval napájet desku přes jack, který má většina lidí v šuplíku a z desky napájet RPi 5V. Pokud by se použila tato varianta neměl by být problém použít vyšší napájení než 5V - třeba 9V a vytvořit požadované napěťové úrovně pro desku. Jinak pro bočníky je téže potřeba použít vyšší napětí než 5V, aby se dosáhlo optimální linearity pro 5V ADC.

[brumlaj]

Pro napájení bych hlasoval pro šroubovací svorky - spolehlivost. Třeba variantně.

[PLC]

Tak jsem to procházel ze všech stran a 16-ti kanálová deska nebude problém, ale bude trochu větší a nebude mít funkci shieldu, byl by na ní 10-ti pinový konektro, který by se propojil dle potřeby s hlavní deskou RPi, Arduino,...

Ještě padla jedna varianto co používáme v jiných projektech s RPi a to če je na desce Atmel a ten komunikuje s RPi po I2C jako sleva a Atmel si řídí a bufferuje ADC a GPIO, v této verzi by pak byla výhoda při použití / potřebě více kanálů, protože I2C adresa desky se dá nastavit. V této variantě lze pak zůstat u 8-mi kanálové verze a postupně přidávat další "karty" na stejnou sběrnici a jen rozšířit vyčítací program o další adresaci.

[Dreambox]

S tím rozšiřováním by to bylo dobrý.Už je nějakej cenovej nástřel na těch 16 článků Lifepo4 a případně rozšíření na 32 až 48 článků.