Batterimonitor till segelbåten (Strömmätare över shunt)

ankan · Inlägg av **ankan** » 7 augusti 2008, 22:21:02

Tänkte själv bygga en battermonitor till segelbåten eftersom de kostar så mycket att köpa.
Jag tror att det är bäst att använda samma teknik som de komerciella battermonitorerna. Dvs mäta över ett shunt-motstånd.
De kostar visserligen en del, i alla fall på ELFA (http://www.elfa.se/elfa-bin/dyndok.pl?dok=2019178.htm ) men det kanske går att få tag på billigare.
Conrad har ett Parallellmotstånd 50 A (50 mV) för 129:- (art nr: 104558)

Tror inte shunten behöver vara på mer än 50-100A.

Jag funderar bara på hur man ska koppla shunten till microprocessorn (PIC i mitt fall). Får man fram tillräckligt hög nogranhet om man kopplar ändana på shunten direkt till PICens ADC-ingångar?
Tänkte mäta mellan - på batteribanken och övrig utrustning.
Att mäta på plussidan misstänker jag kräver något mellan shunt och PIC men skulle möjliggöra separerad mätning av olika grupper.

Sedan funderar jag på om batterimonitorn ska ha koll på spänningen också och hur man ska koppla in det till PICen. Vanlig spänningsdelning över något stor motstånd, eller?

Det känns som att det mesta har igentligen med programmeringen av PICen att göra. Mäter man bara strömmen till och från batteriet och ev har koll på batteriets spänning så borde man kunna räkna ut det mesta.

Det borde inte vara så svårt att göra något liknande denna: http://www.odelco.se/webshop/instr-for-batt/battm2.html eller försöka efterlikna dessa funktioner: http://www.masternav.se/mastervolt/imag ... e_btm3.pdf

Några tankar eller förslag hur jag ska gå till väga?

JimmyAndersson · Inlägg av **JimmyAndersson** » 7 augusti 2008, 23:12:07

"Tänkte bygga"-trådar ska vara i Idébanken. Flyttade tråden dit.

ankan · Inlägg av **ankan** » 7 augusti 2008, 23:37:34

Är det något liknande den här: http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/ina206.html man kanske skulle ha för att mäta på "hög-sidan"?

Eller denna: http://www.analog.com/en/amplifiers-and ... oduct.html

Borde finnas någon där ute som har lagt upp schema mm på en batteri mätare.

http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/3387

bearing · Inlägg av **bearing** » 7 augusti 2008, 23:43:53

Det var någon som nyligen skrev på forumet att han mätte ström genom att använda en speciell "mäta-ström-över-shunt-förstärkare" från ELFA. Shunten var jordkabeln från batteriet. Lyckas inte hitta inlägget.

ankan · Inlägg av **ankan** » 8 augusti 2008, 00:18:02

Det är ingen av de kretsarna jag har listat ovan? För de verkar vara vad jag letat efter. En krets som tar in signalen från shunten och förstärker den lämpligt för uC.

Med några sådanna skulle man kunna mäta förbrukningen på fler separata grupper och på så vis få en lite bättre variant av elsystem monitor än de batteri-monitors som säljs för 3000-5000kr

blueint · Inlägg av **blueint** » 8 augusti 2008, 02:05:15

Kanske man kan mäta strömmen genom att mäta magnetfältet mha halleffektsensor eller liknande? (slipper man förluster över shunten).

AndersG · Inlägg av **AndersG** » 8 augusti 2008, 08:57:35

Kolla in tex: http://www.elektor.com/magazines/2008/j ... 1114.lynkx

Finns även en här på forumet som byggt med en sådan halleffektsensor. För mitt projekt är det alternativ B ifall metoden att mäta över shunt med en OP och edan förvandla till pulser som räknas i en PIC inte fungerar bra

Fördelen med pulsräkning är att "integreringen" blir automatisk och att du inte är låst till upplösningen hos PICens AD omvandlare.

Sedan beror det på om man klarar sig med enväg (enbart laddning eller urladdning) eller tvåvägs (bidirectional - både upp/urladdning). Ina 126 klarar bara att mäta en väg.

Min tråd:
http://elektronikforumet.com/forum/view ... hp?t=27399

ankan · Inlägg av **ankan** » 8 augusti 2008, 09:35:05

blueint skrev:Kanske man kan mäta strömmen genom att mäta magnetfältet mha halleffektsensor eller liknande? (slipper man förluster över shunten).

De förluster man får över ett shuntmotstånd borde i alla fall vara försvinnande små. I färsta fall borde det handla om ca 0,4% av belastningens förbrukning om jag har räknat rätt.

AndersG · Inlägg av **AndersG** » 8 augusti 2008, 09:37:58

Även en hallsensor har en resistans och förluster

. Om du har en bra förstärkare kan du även mäta strömmen tex över batteriets jordkabel. I mitt fall, om jag antal en 50mOhm shunt och 2A så blir spänningsfallet 0,1V

ankan · Inlägg av **ankan** » 8 augusti 2008, 09:40:55

AndersG skrev:Kolla in tex: http://www.elektor.com/magazines/2008/j ... 1114.lynkx

Finns även en här på forumet som byggt med en sådan halleffektsensor. För mitt projekt är det alternativ B ifall metoden att mäta över shunt med en OP och edan förvandla till pulser som räknas i en PIC inte fungerar bra

Fördelen med pulsräkning är att "integreringen" blir automatisk och att du inte är låst till upplösningen hos PICens AD omvandlare.

Sedan beror det på om man klarar sig med enväg (enbart laddning eller urladdning) eller tvåvägs (bidirectional - både upp/urladdning). Ina 126 klarar bara att mäta en väg.

Min tråd:
http://elektronikforumet.com/forum/view ... hp?t=27399

Bra länk det där även om det dock är en hall-sensor-baserad batteri monitor.
Varför kör de flesta hempularna med hallelement när de komerciella kör med shuntmotstånd?

Dubbelriktad mätning är förstås att föredra eftersom jag kan hålla reda på batteriets aktuella status efter upp och ur laddning.

AndersG · Inlägg av **AndersG** » 8 augusti 2008, 09:49:59

Varför kör de flesta hempularna med hallelement när de komerciella kör med shuntmotstånd?

Ingen aning, annat än att hallgivarna är väldigt enkla att interfaca. Ett shuntmotstånd kräver mera kringkomponenter.

Min ide liknar denna:
http://members.optusnet.com.au/frankwinter/

Kolla även denna:
http://www.rc-electronics-usa.com/motor ... meter.html

Pratade med dem och deras produkt gär att modda, den har en ICSP header på kortet. Den mäter dock urladdning, frågade varför och de sade att de inte ville offra halva ADns upplösning.

ankan · Inlägg av **ankan** » 8 augusti 2008, 09:57:09

AndersG skrev:Även en hallsensor har en resistans och förluster . Om du har en bra förstärkare kan du även mäta strömmen tex över batteriets jordkabel. I mitt fall, om jag antal en 50mOhm shunt och 2A så blir spänningsfallet 0,1V

Jag kan ha haft fel i mina beräkningar men om man har tex en shunt på 50A (50mV) och man belastar med 600W (50A, 12V) så borde shuntens förbrukning vara 2,4W (50A, 50mV) vilket är 0,4% av belastningens förbrukning.

En sådan shunt med någon av shuntförstärkarna ovan borde väll funka bra.

AndersG · Inlägg av **AndersG** » 8 augusti 2008, 10:22:35

Jo. Jag tar dock aldrig ut så stora strömmar i min segelbåt. Jag har ett paket på kommande från elfa och börjar med strömmätningen då jag får det. Har testat delar av koden redan. Kommer att använda en INA128 som förstärkare

ankan · Inlägg av **ankan** » 8 augusti 2008, 10:39:00

Låter som en vettig universal förstärkare. Berätta hur det går för dig. Du skulle använda hallelement misstänker jag, eller?

Jag tänkte nog köra på shunt-mätnings-varianten.

AndersG · Inlägg av **AndersG** » 8 augusti 2008, 10:43:04

Nej. Jag tänker använda shunt. Med hallelement behöver man ingen förstärkare.

Se första meddelandet i denna tråd:
http://elektronikforumet.com/forum/view ... hp?t=27399