den ultimate batterimonitor - hva kan den?

[ttyridal]

Sitter å leker meg litt med å designe en egen batterimonitor.  Tanken var å slippe det som open source hardware.  Mest for gøy, her en sitter i regnværet,  men hadde ikke gjort noe om prisen på båtelektronikk gikk ned heller. (kan håpe på at kina-ebay selgere plukker opp designet :))

 

Hva skulle du ønske deg av den ultimate batterimonitor?

 

Og hvordan er display koblet til sensor(ene)? Hadde først proprietær protokoll. Så fant jeg at jeg kan bruke CANbus/NMEA2k for ca 2 usd ekstra. Men trådløst er jo mer sexy, f.eks blåtann? ulempen med trådløst er at det blir trolig uten arduino kompatibilitet, og (kanskje) vanskeligere å holde power-budsjett. Må også tenke sikkerhet, så en ikke blander med nabo'ens utstyr.

 

Foreløpig har prototypen:

 

Sensor ved batteri:

* Strøm (A) shunt. Kan stå på både positiv og negativ pol. Gått noen runder rundt HALL sensor (ala tang amperemeter). Fordel å slippe shunt, men dyrere og mindre presist.

Presisjon vil variere med shunt'en (100A er typisk mer presis enn 200A osv),  men 0.1 +/- 0.1 A med 100A shunt virker mer enn nok? (har strengt tatt 0.03 +/- 0.03A presisjon på sensoren i dag, men shuntene er gjerne presise til 0.5A (0.5%) uansett)

 

* spenning (V) 0-16V, presisjon 0.01 +/- 0.01 V

 

* et par temperatur-sensor innganger (ca 5 - 110 grader C)

 

* et par "alarm" utganger  (kan f.eks programmeres til å stenge laderele for LFP?)

 

* logger strøm (og temperatur?): "over all" + diverse perioder (10 min, 1t, 8t osv)

 

* "ultra lavt" strømtrekk (max 1mA i snitt)

 

Mulig det blir x2 av overstående pr sensor (har "for mange" ledige innganger på mikrokontrolleren )

 

Sikkerhet: gasstett / gnist-sikker innkapsling, tåle "automotive" støy og spenningspulser.

 

Display enhet:
* kan vise info fra en eller fler sensorer

* reset telleverk på sensor

* 0.005 - 0.01A strømtrekk.

? Gateway til Nmea

 

Lekte også med mulighet for en "mikrosensor" (f.eks 0-10A) for å måle enkelt forbrukere som f.eks kjøleskap.

[janet]

ønske;

 

at den er IP67 eller IP68

 

har ikke sans for utstyr for båt som ikke tåler vann

 

[Maika]

1. Nøyktighet

2. Vise dataene på MDF o.l. via NMEA

[Kjellg]

Enig med Maika, MFD og nmea.

[ttyridal]

Har ikke tenkt å produsere for salg (da trengs en del formaliteter som ce merking ol) - med mindre det skulle bli såpass etterspørsel at en Kickstarter el.lig kunne vært interessant.

 

Sånn sett vil det være mulig å bruke en annen kapsling enn "anbefalt". Vanntett følger ofte av gasstett, men trenger du virkelig det? Display enhet må tåle vann, men sensoren ligger ved batteriet - og det liker vel ikke å bli spylt ned uansett?

[ttyridal]

20 minutes ago, Maika said:

1. Nøyktighet

 

Mer nøyaktig enn 0.01 V og 0.5 (0.1) A ?

 

20 minutes ago, Maika said:

2. Vise dataene på MDF o.l. via NMEA

 

Så heller NMEA enn trådløs ;)  Det som er kjedelig med NMEA er at det ikke finnes (?) meldinger for gjennomsnitts-data. Men MDF'en kan kanskje beregne det (ikke min ). 

 

Har verden etablert seg på NMEA 2000 nå om dagen ?

[janet]

ttyridal skrev 29 minutter siden:

Har ikke tenkt å produsere for salg (da trengs en del formaliteter som ce merking ol) - med mindre det skulle bli såpass etterspørsel at en Kickstarter el.lig kunne vært interessant.

 

Sånn sett vil det være mulig å bruke en annen kapsling enn "anbefalt". Vanntett følger ofte av gasstett, men trenger du virkelig det? Display enhet må tåle vann, men sensoren ligger ved batteriet - og det liker vel ikke å bli spylt ned uansett?

 

jeg tenkte på selve display/computer enheten, ikke koplingen til batteri

 

[Maika]

ttyridal skrev 24 minutter siden:

 

Mer nøyaktig enn 0.01 V og 0.5 (0.1) A ?

 

 

Så heller NMEA enn trådløs ;)  Det som er kjedelig med NMEA er at det ikke finnes (?) meldinger for gjennomsnitts-data. Men MDF'en kan kanskje beregne det (ikke min ). 

 

Har verden etablert seg på NMEA 2000 nå om dagen ?

Ikke sikkert behovet for nøyaktighet egentlig er så stort, men folk liker jo ikke å få noe dårligere enn det de allerede har;)

Her er nøyaktigheten til Victron BMV som mange her har:

Current ± 0,01A Voltage ± 0,01V Amp hours ± 0,1 Ah State of charge (0 – 100%) ± 0,1% Time to go ± 1 min Temperature (0 - 50°C or 30 - 120°F) ± 1°C/°F Accuracy of current measurement ± 0,4% Accuracy of voltage measurement ± 0,3%

 

Jeg har en BMV712 og får disse dataene til mobil/pad etc med bluetooth i tillegg til displayet nede i el-/motorrommet.

Fordelen med NMEA er at det fungerer, trådløse løninger har en tendens til å plutselig slutte å funke, bluetooth bruke tid på å koble seg opp hver gang, wifi gjør at enheten ikke er koblet til mobilnett etc.

Men framtiden er nok trådløs, ja. Vanntette lyssterke pad-er i holdere med trådløs lading som enkelt plasseres der man ønsker kommer nok til å erstatte de proprietære dyre bakstreverske MFD-ene etterhvert.

[shipahoy]

For å regne nøyaktig på strøm ut og inn fra batteriet, så skulle du helst hatt en "Coulomb Counter" i stedet for en strømmåler.

For at det skal bli nøyaktig så må den tilpasses akkurat det batteriet du bruker, men kapasiteten til et blybatteri er veldig vanskelig estimere nøyaktig.

[ttyridal]

6 minutes ago, shipahoy said:

For å regne nøyaktig på strøm ut og inn fra batteriet, så skulle du helst hatt en "Coulomb Counter" i stedet for en strømmåler.

For at det skal bli nøyaktig så må den tilpasses akkurat det batteriet du bruker

 

Det finnes (så vidt jeg vet) ingen egen coulomb counter. De måler bare spenningsfall over en shunt på samme måte som en strømmåler. Men med relativt høy frekvens (30-100 ganger i sekundet) og presisjon (13-16 bit).

- Fordelen med et åpent design: Du kan slå til med en veldig presis (og dyr) shunt. Hvis du vil

[Whiskey]

Solcellepanel-støtte.. nja egentlig støtte for å se ladekurver fra batterilader også. støtte for alarmer over internett (ifthisthenthat el?) Blir gjerne med å kode når det er regn

[shipahoy]

ttyridal skrev 43 minutter siden:

Det finnes (så vidt jeg vet) ingen egen coulomb counter. De måler bare spenningsfall over en shunt på samme måte som en strømmåler. Men med relativt høy frekvens (30-100 ganger i sekundet) og presisjon (13-16 bit).

 

Den vanligste måten er slik som du skriver. Det finnes også kretser som teller ladningen selv basert på strømmålingene, slik at du ikke trenger å regne det ut.

 

Den andre metoden er å faktisk regne på hvor mye ladning som ladning som går inn/ut.

Et eksempel er kretsen under (ikke lenger i produksjon). 

https://www.silabs.com/documents/public/data-sheets/TS1108.pdf

 

Hvis den skal være den ultimate batterimonitoren, så må den vel ha en ultimat måling 

 

Hvis den bare skal være mye bedre enn de fleste, så er det godt nok å måle strømmen ofte 

[ttyridal]

19 minutes ago, Whiskey said:

nja egentlig støtte for å se ladekurver fra batterilader også. støtte for alarmer over internett (ifthisthenthat el?)

 

:) Spørs om jeg må legg inn en ekstra minnebrikke, for jeg har også lyst til å tegne kurver... Men det blir fort "mye" data: minimum 1 byte pr kanal pr tidsenhet.  måle hvert 10. sekund blir da ca 700 bytes per time.. kontrolleren har 1000 bytes ram totalt 

 

Det var her disse periodiserte glidende snittene kom inn. De bruker 4 bytes per teller (siste 10min, siste 30 min, siste time osv), men det blir for grovt til å tegne kurver.

 

32 minutes ago, Whiskey said:

Blir gjerne med å kode når det er regn

[ttyridal]

15 minutes ago, shipahoy said:

Den andre metoden er å faktisk regne på hvor mye ladning som ladning som går inn/ut.

Et eksempel er kretsen under (ikke lenger i produksjon). 

https://www.silabs.com/documents/public/data-sheets/TS1108.pdf

 

Hvis den skal være den ultimate batterimonitoren, så må den vel ha en ultimat måling

 

  Ah, analog integrering.. Ja, det er en mulighet selvsagt. 

 

[Guest Avmønstret#]

Jeg ser for meg 5 dioder som står i en vertikal søyle hvor de to øverste er grønne, de i midten gule og den nederste rød. 

KISS (Keep it simple stupid). Men jeg tror det finnes fra før ;-) 

-- 

Fra (litt) spøk til alvor. Jeg kjøpte en gang en sånn dings som slår av strømmen når spenningen synker til ett eller annet nivå. En batterimonitor som kunne slå av forbrukere for å hindre at batteriene blir ødelagt hadde jeg likt. Og at en da selv kunne styre hvilke forbrukere og i hvilken rekkefølge og på hvilket nivå. 

[Maika]

Victron BMV har vel funksjon for å trigge relee for å kutte strøm. 

[janet]

Pinkvin skrev for 5 timer siden:

Jeg ser for meg 5 dioder som står i en vertikal søyle hvor de to øverste er grønne, de i midten gule og den nederste rød. 

KISS (Keep it simple stupid). Men jeg tror det finnes fra før ;-) 

-- 

Fra (litt) spøk til alvor. Jeg kjøpte en gang en sånn dings som slår av strømmen når spenningen synker til ett eller annet nivå. En batterimonitor som kunne slå av forbrukere for å hindre at batteriene blir ødelagt hadde jeg likt. Og at en da selv kunne styre hvilke forbrukere og i hvilken rekkefølge og på hvilket nivå. 

 

BEP har slikt