Forumindex ELBIL
för elbilsägare och blivande sådana...
 
 Vanliga frågorVanliga frågor   SökSök   MedlemslistaMedlemslista   AnvändargrupperAnvändargrupper   Bli medlemBli medlem 
 ProfilProfil   Logga in för att läsa dina meddelandenLogga in för att läsa dina meddelanden   Logga inLogga in 


Elektronisk övervakning av batteripaket.
Gå till sida 1, 2  Nästa
 
Skapa nytt ämne   Svara på ämnet    Forumindex -> elektriska problem
Föregående ämne :: Nästa ämne  
Författare Meddelande
jens
Forum Administratör


Registreringsdatum: 23 juni 2006
Inlägg: 781
Ort: Alingsås

InläggPostat: 2008-02-17 19:26:00    Rubrik: Elektronisk övervakning av batteripaket. Svara med citat

I samband med att jag sågade min clio så funderade jag lite på att bygga ett system för övervakning av batteripackarna. Jag funderade först på ett analogt system som byggde på mycket enka principer - det skulle inte kunna leverera några exakta mätvärden, men tillräckligt för att varna om något batteri började avvika.

Sen sålde jag bilen och projektet lades på is.

Nu håller jag på med lite annan elektronikkonstruktion och plockade fram ritningarna från januari... Insåg att med enbart en obetydlig extra kostnad kan jag konstruera ett välfungerande digitalt system som exakt mäter och övervakar alla batterier - galvaniskt isolerat från högspänningen med optokopplare. Systemet kommer också att kunna mäta enskilda cellers spänning ner till 0 V och tål även en polvändning (dock måste det finnas en minimispänning över hela systemet på ca 35 volt för korrekt funktion / gäller packar med 19 block)

Arbetsnamn: BAT_LOGGER 01 Very Happy



Trolig kostnad för ett system för upp till 20 batterier kanske ligger på ca tusenlappen inklusive programmering, montering och kalibreringsarbetet. Då får man förutom fem sändarenheter som ska ligga i batterilådorna (tre till fyra batterier på varje) en centralenhet med en display och bläddrarknappar för val av olika funktioner, läsvärden mm...

Enheterna kommer att anslutas med en tre eller fyra-trådig kabel till centralenheten. Ett framtida alternativ är "BAT_LOGGER 01-UHF" trådlös överföring (för nån hundralapp extra) men jag har inte full koll på UHF-tekniken just nu, så det får vänta ett tag ...

Det kommer att finnas viss loggningsfunktion, men om man ska kunna tanka ner det till sin PC krävs lite extra utveckling (främst PC-programmering vilket jag inte är en höjdare på). Den dagen då ett PC-program finns tillgängligt för dataloggningen så kommer det att med ett enkelt utbyte av en krets sant ev. anslutning av extra kommunikationskabel kunna gå att spara alla mätvärden på PC-dator.

Nu är frågan - om någon elbilsägare tycker det skulle vara intressant att provköra en prototyp? Det blir då till materialkostnaden om man vill behålla den efter test. (och utan kostnad om det finns något fel som inte går att åtgärda eller om man inte vill behålla den) . Helst Göteborg / Västra Götaland regionen (skicka ett PM)

Det kommer kanske att ta några veckor att få fram den (mest pga att jag saknar viss utrustning för tillverkningen för tillfället)

Den grundläggande funktionen kommer givetvis att vara testad och trimmad, men man måste ju prova den i verkliga driftförhållanden. Prototypen kommer att ha vissa inbyggdasjälvdiagnostiska larm och kontrollsystem så att den varnar om någon enhet t.ex. skulle sluta fungera eller leverera felaktiga mätvärden. (så man riskerar inte att invaggas i falsk trygghet om mätfunktionen skulle strejka)

Skulle också vilja fråga er som har viss erfarenhet av dåliga / halvdåliga / förstörda batteripackar - vad bör vara viktigast att varna / larma om ? vilka spänningsnivåer / avvikelser är alarmerade? Och vad skulle vara intressant att logga? Är temperatur vid lådorna intressant?

Sådana frågor är ju av högsta betydelse för att kontrollsystemet ska vara till största nytta för användaren.
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande Skicka e-post
elotto
Elektrisk


Registreringsdatum: 16 oktober 2007
Inlägg: 167
Ort: Göteborg

InläggPostat: 2008-02-17 21:58:58    Rubrik: Svara med citat

Hej Jens!

Tänkte ge dig ett litete tips:

Kila in hos Dallas/maxim semiconductors och sök på "1-wire". Du kommer att hitta lite rolig sensorik för batteriövervakning. Grejjerna pratar 1-tråds LAN med individuell "IP-adress" och skulle sitta som handen i hansken till det du planerar.

Hör av dig om du inte hittar rätt!

Jonas

Ps Den gule kommer att rulla i veckan: ds
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande
jens
Forum Administratör


Registreringsdatum: 23 juni 2006
Inlägg: 781
Ort: Alingsås

InläggPostat: 2008-02-18 20:24:38    Rubrik: Svara med citat

Elotto: Tack för tipset. Ska kolla. Har dock de flesta lösningar klara.


Det blev snabbt ett bra gensvar, flera personer har hört av sig och vill vara testpiloter. Jag kommer bara att börja med en, dock... så det blir nån med kort resavstånd (jag vill vara med när utrustningen testas). Det sporrar ju lite extra att lägga på ett kol och fixa ihop något... Det verkar ju finnas visst intresse för produkten vilket tyder på att det kanske kan gå ihop på slutet ekonomiskt...

Var och en som hört av sig kommer att få personligt svar. Ska iväg och jobba nu.

Elotto: Ps Den gule kommer att rulla i veckan: ds

Vad härligt Razz
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande Skicka e-post
lem
Elbilsguru


Registreringsdatum: 15 januari 2007
Inlägg: 1818
Ort: Täby

InläggPostat: 2008-02-19 02:17:26    Rubrik: Re: Elektronisk övervakning av batteripaket. Svara med citat

jens skrev:
---
Skulle också vilja fråga er som har viss erfarenhet av dåliga / halvdåliga / förstörda batteripackar - vad bör vara viktigast att varna / larma om ? vilka spänningsnivåer / avvikelser är alarmerade? Och vad skulle vara intressant att logga? Är temperatur vid lådorna intressant?
---


Hej!

Jag har principen att mäta på det sämsta batteriet under ca 20 Ah (innan spelar det normalt ingen roll) med en voltmeter. Det absolut viktigaste är att inte ta ut mer än 4,5 volt. Då skall varning ske! Det är inte så viktigt att veta vilket batteri just när det sker bara att det sker så man lättar på gasen direkt och ev måste stanna.

Batteritemperatur är inte så intressant för övervakning anser jag.

Det är intressant att kunna övervaka och få koll på om ett eller flera batterier dyker ner mot slutet.

Jag provar gärna ett system (Stockholm, Täby).

Hälsningar/Lars
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande Skicka e-post
Tomten
Elektrisk


Registreringsdatum: 02 juli 2007
Inlägg: 258
Ort: Spånga

InläggPostat: 2008-02-19 09:39:31    Rubrik: Svara med citat

Har själv labbat lite med detta och tänkte göra något väldigt enkelt...
Efter lite funderingar så kommer jag skrota tempövervakning och enbart köra voltmätning, har bara en bild men så här ser det ut.

Långt ifrån färdigt...

Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande
jens
Forum Administratör


Registreringsdatum: 23 juni 2006
Inlägg: 781
Ort: Alingsås

InläggPostat: 2008-02-19 21:45:04    Rubrik: Svara med citat

Citat:
Batteritemperatur är inte så intressant för övervakning anser jag.


OK. Jag upptäckte också att tempmätare var väldigt dyra (även de analoga), samt att man behövde många fler anslutningar/ingångar så det skulle dra upp priset på projektet väldigt mycket, så det kanske får bli som "tillval". Får bara lämna utrymme för detta på kretskortet.
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande Skicka e-post
elotto
Elektrisk


Registreringsdatum: 16 oktober 2007
Inlägg: 167
Ort: Göteborg

InläggPostat: 2008-02-19 22:19:29    Rubrik: Svara med citat

Hej Jens!

Skåda bifogad länk! Jag tror att själva mätinsamlingen kan bli avsevärt enklare på detta vis!

http://www2.ing.puc.cl/power/paperspdf/dixon/64a.pdf

Jonas
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande
jens
Forum Administratör


Registreringsdatum: 23 juni 2006
Inlägg: 781
Ort: Alingsås

InläggPostat: 2008-02-19 22:55:01    Rubrik: Svara med citat

elotto skrev:
Hej Jens!

Skåda bifogad länk! Jag tror att själva mätinsamlingen kan bli avsevärt enklare på detta vis!

http://www2.ing.puc.cl/power/paperspdf/dixon/64a.pdf

Jonas


Jo, det är väl ungefär så jag tänker göra... dock inte exakt på samma sätt. Varje lösning har sina fördelar och nackdelar. Snygg display han har!
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande Skicka e-post
jens
Forum Administratör


Registreringsdatum: 23 juni 2006
Inlägg: 781
Ort: Alingsås

InläggPostat: 2008-03-01 18:44:40    Rubrik: Svara med citat

Jag håller just nu på att fördjupa mig i AVR-microkontrollerteknik. Oerhört intressant. Flera AVR-microcontrollers kommer att ingå i bat_logger.

En bra video : What on Earth is AVR?

(AVR uppfanns av två norrmän och en stor del av produktionen finns i Trondheim!)
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande Skicka e-post
Benny
Forumstammis


Registreringsdatum: 17 juli 2006
Inlägg: 362
Ort: Göteborg/Lilleby

InläggPostat: 2008-03-31 17:23:19    Rubrik: Svara med citat

Hur går det med projektet?

//Benny
_________________
Renault Zoe -16
Toyota Prius -08 Under ombyggnad till plug in
Transportel (flakmoppe)
Meec -14 Robotklippare
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande Skicka e-post Besök användarens hemsida AOL Instant Messenger MSN Messenger
jens
Forum Administratör


Registreringsdatum: 23 juni 2006
Inlägg: 781
Ort: Alingsås

InläggPostat: 2008-04-01 12:16:03    Rubrik: Svara med citat

Hej

Jag har haft väldigt mycket annat att göra under några veckor. Men det börjar bli lite tidsutrymme nu framöver, så jag ska återuppta arbetet inom en vecka.

Jag har gjort ritningar och en del programstrukturer - fattas bara att bygga prototyp och programmera.

Programmeringen kommer att ta en del tid då det är en hel del avancerade funktioner som måste implementeras. Och det kommer att vara i assembler. Jag tror inte det går att köra i simulator eftersom timer styrda interrupt kommer att användas mycket, så det gäller att undvika små stavfel och annat som man alltid brukar göra som sabbar programmen.
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande Skicka e-post
jens
Forum Administratör


Registreringsdatum: 23 juni 2006
Inlägg: 781
Ort: Alingsås

InläggPostat: 2008-04-07 11:33:57    Rubrik: Svara med citat

Citat:
Årets elbilsträff äger rum 9-12maj.
i skörping 3mil söder om Ålborg, Danmark.
Jag åker dit
Gå in på www.evguide.nu
och anmäl er

//Benny


hmm... det kan bli svårt att hinna bli klar innan elbilsträffen nu när jag blivit några veckor försenad. Men jag ska jobba på lite extra... Det kan vara värdefullt att få med BAT_LOGGER till Danmark.
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande Skicka e-post
hawk
Elbilsguru


Registreringsdatum: 17 oktober 2007
Inlägg: 2017
Ort: Täby

InläggPostat: 2008-04-07 11:46:22    Rubrik: Svara med citat

Ett tips
när du bygger bat_logger, se till att du får med
något akustiskt/optiskt larm.
En sak som PakTrakr saknar
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande
jens
Forum Administratör


Registreringsdatum: 23 juni 2006
Inlägg: 781
Ort: Alingsås

InläggPostat: 2008-04-08 08:37:50    Rubrik: Svara med citat

Tack, jag har redan tänkt på det. Det blir någon slags ljud (tonen ska kunna variera) samt en röd lysdiod t.ex. Jag har planer på att ha en meny där man kan ställa in bl.a. gränsvärden
för larm, samt hur displayen ska presentera data. Fast alla de funktionerna kommer nog först vid "version 2" - Den programmerbara styrkretsen ska vara utbytbar, så man kan få den utbytt när nya versioner dyker upp. Den ska också kunna programmeras om direkt på plats (men det förutsätter förstås att man har med sig programmerare).

Tanken är också att det ska följa med ett java-program för PC som kan läsa in lagrad data och kunna bearbeta / presentera detta på olika vis. Men det är också en överkurs som kommer att ta lite tid att fixa. Men det finns mycket utvecklingsmöjligheter här.

Jag funderar också på hur avvikande batterier beter sig vid laddning - särskilt vid slutet av laddningen. Kan vara intressant att kunna ta ut kurvor på hur enskilda batterier beter sig i förhållande till normalbatteriet, både vid laddning och urladdning. Tips och önskemål mottages gärna.
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande Skicka e-post
Julle
Forumstammis


Registreringsdatum: 26 juni 2006
Inlägg: 609
Ort: Wellington, New Zealand

InläggPostat: 2008-04-08 08:51:41    Rubrik: Svara med citat

Jag har alla (nästan) tänkbara versioner på avvikande block i form av datafiler, efter att hanterat mer än 800 block i min mätutrustning finns det en stor databas.
_________________
Elbilsägare följer inte strömmen, de leder den!
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande
jens
Forum Administratör


Registreringsdatum: 23 juni 2006
Inlägg: 781
Ort: Alingsås

InläggPostat: 2009-03-29 14:43:03    Rubrik: Svara med citat

Jag har börjat titta på min "battlogger" igen efter att projektet har leagt i träda ett halvår eller så. Har provkört en preliminär prototyp för 4 batterier som verkar lovande. Det börjar närma sig en "riktig" prototyp som ska testas på 13 st 12V blybatterier.

Beräknad prestanda blir:

Spänning/noggrannhet:
loggning av spänning upp till 16 volt per batteri (variant för annan spänning går att ordna)
teoretisk noggrannhet < 0.1% dvs +/- 0.0075 volt felmarginal (för 12V batterier).
verklig noggrannhet: kommer att avgöras undre testkörning. Kalibrering sker mot specialbeställd 10.00 volt spänningsreferens från Texas Instruments med 0.1% Avvikelser kan uppstå t.ex. vid extrema temperaturer.

Minne: (8mbit FLASH) = ca 400-800 tusen samples / antal batterier. Loggning en gång per sekund / 15 batterier kan lagra data i över 38 timmar. Loggning var 5:e minut kan lagra data för 10 batterier i över 15 månader! Data kan laddas ner i dator via RS232.

Fysisk utformning:
en "modul" kan anslutas till upp till 5 batterier i serie. Minst 40 moduler kan seriekopplas (200 batterier). En modul (prototyp) är 72x50x27 mm. Ansluts till batteripolerna med "pluggbar plint" för säker och snabb anslutning. Databuss: UART RJ11 modularjack (vanlig "telefonkabel")

Centralenhet: Drivs på separat 12V spänning, Bakgrundsbelyst LCD display på 2x16 tecken eller annat lämpligt format, ljudsignal samt röda lysdioderför larm etc. Visning av data: kundanpassat / beror på program / ej klart.

När det gäller hur datan ska bearbetas är det bara fantasin som sätter gränser. T.ex. inställbara spänningslarm vid över/underspänning, tätare loggningsintervall vid avvikelser osv... Målet är att så småingom göra ett snyggt program för PC som kan presentera och bearbeta loggarna på ett bra sätt.

Inbyggd temperatursensor i varje modul kan ge en hint om temeraturen vid batteripacken.

Extra funktioner (framtida:)

Mätning av ström genom strömshunt. (Har ej utvecklats än men är möjligt att integrera)

Styrning av laddare.

Grafisk representation = valbart alternativ (dyrare).



Pris:
jaa... Rolling Eyes ett par tusen kanske (får se när prototypen är testad). Pris beror givetvis också på hur stort intresset blir. Räknar jag med nerlagd tid osv. så får jag sälja ett bra gäng innan jag får tillbaks det.

Så nu gäller det för mig att hitta de där sällsynta komponenterna på Farnell bara ...


Senast ändrad av jens den 2009-03-29 15:03:04, ändrad totalt 1 gång
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande Skicka e-post
jens
Forum Administratör


Registreringsdatum: 23 juni 2006
Inlägg: 781
Ort: Alingsås

InläggPostat: 2009-03-29 14:51:16    Rubrik: Svara med citat

Jag håller också på med en laddningsutjämnare för 12V blybatterier också (bör fungera bra även på 6V NiCd). Den förflyttar energi mellan batterier med hjälp av kondensatorer. Har haft den i drift ett tag i min "elbilsmodell" (ett batteripaket som står i en källare) och den verkar fungera bra, men långsamt. Med långsamt menar jag att den fördelar inte laddningen lika snabbt som batterierna laddas upp (om man kör 10A eller mer)... utjämningen släpar efter lite och förflyttar energi mellan batterer på ca 1 Ampere (mer ström vid stora skillnader).

Jag tänker kombinera denna med min batlogger - då får man ett komplett system för både övervakning och utjämning. Men en sak i taget... först batlogger separat.

EDIT: protokoll över en testkörning av batteq 10 batterier (PDF diagram)
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande Skicka e-post
hawk
Elbilsguru


Registreringsdatum: 17 oktober 2007
Inlägg: 2017
Ort: Täby

InläggPostat: 2009-03-29 17:08:52    Rubrik: Svara med citat

Citat:
Data kan laddas ner i dator via RS232

Kanske det är bättre att använda usb istället för rs232,
det finns ju sällan serieportar på nya datorer.
Att använda konverter går men det är skönt att slippa. Very Happy
_________________
ElClio -97 -- V70 Bifuel -- E-type -- Elscooter
Det finns 11 sorters människor. De som förstår binära tal, de som inte gör det
och resten som skiter i det.

Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande
jonas.hageberg
Forumstammis


Registreringsdatum: 22 maj 2008
Inlägg: 444
Ort: Habo

InläggPostat: 2009-03-30 08:07:16    Rubrik: Svara med citat

Laddningsutjämnare lät ju intressant för oss med ojämna packar.
Fast det är väl mer under urladdning man behöver jämna ut, så att man förbrukar mer ström ur de pigga blocken än ur de sämre.
Fast då behöver man ju mer än någon amperes laddningsförflyttning.

Vad kan man få för verkningsgrad på en sådan? Det är väl ganska stor risk att man bara bränner effekt och inte får så mycket laddning ut av det hela.
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande
jens
Forum Administratör


Registreringsdatum: 23 juni 2006
Inlägg: 781
Ort: Alingsås

InläggPostat: 2009-03-30 16:48:35    Rubrik: Svara med citat

Det är mycket svårt att uppnå strömmar över ett par ampere - det beror på att spänningsskillnaderna är så små. Strömmen blir proportionell mot spänningsskillnaden per batteri.

Det finns varianter där man med en processor övervakar alla batterier och när något batteri börjar dala så tömmer man det på energi till en induktor som sedan skjuter ut energin till de andra batterierna. Induktorn transformerar upp spänningen så man kan överföra stora strömmar trots små spänningsskillnader. Men då blir induktorn stor och mycket dyr (en per batteri). Om induktorn är rätt dimensionerad så blir det i praktiken mycket små förluster. Problemet är väl att den inducerar kraftiga störningar också så jag orkar inte testa den principen.

Omfördelning av laddning med kondensatorer tycks inte ge några nämnvärda förluster. I alla fall inte i förhållande till vad som omfördelas - och om man inte lyckas omfördela energin så är den ju ändå "spilld".

De största förlusterna får man i batteriernas interna resistans - det kommer man aldrig ifrån. Sedan blir det förluster i transistorer (R = ca 0.04 till 0.1 ohm) samt i ledningar och ev. säkringar. Totalt ca 0.2-0.5 ohm i en krets.

Det betyder att förlusterna ökar med kvadraten av strömmen, dvs 100 ggr mer vid 10 ggr högre ström, men energifördelningen ökar bara med 10 ggr. En av orsakerna till att det är opraktiskt att omfördela med höga strömmar.

USB: det får komma sedan när det andra är klart.
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande Skicka e-post
Visa inlägg nyare än:   
Skapa nytt ämne   Svara på ämnet    Forumindex -> elektriska problem Alla tider är GMT + 1 timme (svensk normaltid)
Gå till sida 1, 2  Nästa
Sida 1 av 2

 
Hoppa till:  
Du kan inte skapa nya inlägg i det här forumet
Du kan inte svara på inlägg i det här forumet
Du kan inte ändra dina inlägg i det här forumet
Du kan inte ta bort dina inlägg i det här forumet
Du kan inte rösta i det här forumet


Skapa forum | Supportforum | Användarvillkor | Integritetspolicy | Cookiehantering | Kontakta oss |




SwiftBlue Theme created by BitByBit
Powered by phpBB © 2001, 2002 phpBB Group
Swedish translation by phpBB Sweden and Virtuality © 2003-2005
Sidan tog 0.19 sekunder att ladda.