Jag har en elbil med ett 55cellers lithiumbatteri på ca 17kwh. (Thundersky 90Ah)
Tänkte bygga en energimätare med en Arduino och en display.
Eftersom jag helst vill ha arduionon galvaniskt skilld från driftbatteriet så behöver jag klura ut hur jag ska mäta batterispänningen galvaninskt skillt. Och med hyfsad noggrannhet. Men med dom beräkningarna som ska göras räcker det nog med en noggrannhet på +-1V skulle jag tro.
Jag har en teori om en ADC och sedan köra datakomunikation med processorn genom en optokopplare. Och då får man fixa så att ADC:n strömförsörjs från driftbatteriet.
Att mäta strömmen låter sig göras med finfina halleffektgivare.
Får även en pulsutgång från motorkontrollerns vägmätare.
Och sedan kan man börja beräkna hur långt det är kvar till tom "tank", kwh/km, kwh kvar, osv...
/Knut
Mäta 200vdc med arduino
Re: Mäta 200vdc med arduino
Har du en BMS som övervakar batteriet?
Går det att få ut info ur den?
Annars fungerar din idé nog bra; ADC med SPI och optokopplare för logiksignaler. Spänningen kan nog tas från de två-tre nedersta cellerna, tror inte den snedbelastningen kommer göra någon avgörande skillnad, förutsatt att batteriet balanseras när det laddas.
Går det att få ut info ur den?
Annars fungerar din idé nog bra; ADC med SPI och optokopplare för logiksignaler. Spänningen kan nog tas från de två-tre nedersta cellerna, tror inte den snedbelastningen kommer göra någon avgörande skillnad, förutsatt att batteriet balanseras när det laddas.
Re: Mäta 200vdc med arduino
Japp det rör sig om 55*3.6V
Har ett BMS men det är ganska "dumt" och meddelar bara på cellnivå om man går utanför "safezone" så ingen batterispänningsinfo därifrån.
BMS:et toppbalanserar cellerna vid laddning så snedbelastningen gör inte så mycket men det är faktliskt lite tråkigt att snedbelasta men det är ju ett av dom enklaste sätten...
/Knut
Har ett BMS men det är ganska "dumt" och meddelar bara på cellnivå om man går utanför "safezone" så ingen batterispänningsinfo därifrån.
BMS:et toppbalanserar cellerna vid laddning så snedbelastningen gör inte så mycket men det är faktliskt lite tråkigt att snedbelasta men det är ju ett av dom enklaste sätten...
/Knut
Re: Mäta 200vdc med arduino
Lite off topic men är det så att ni håller på att bygga en formula student bil ? 
Re: Mäta 200vdc med arduino
Nej tyvärr, Detta är en ombyggd Ford Fiesta. Allt som har med bensinmotorn är kastat i en vid båge över axeln och en elmotor och ursprungligen 350kg blybatterier är instoppat. Blyet är nu utbytt mot lithium (165kg). Och jag skulle vilja bygga ett coolt instrument/färddator med en Arduino och en display (gärna grafisk).
/Knut
/Knut
Re: Mäta 200vdc med arduino
Fast det är väl 165kg och 50 000kr. 
Undrar vad 350kg blybatterier går på? (bara Knut får gissa)
Undrar vad 350kg blybatterier går på? (bara Knut får gissa)
Re: Mäta 200vdc med arduino
Ja det är klart att ingenting är gratis.
En uppsättning bly går väl på ca 15-20000:- (Om det ska fungera att köra med.)
Det är bara investeringens initiala storlek som är ett problem. Blyet håller inte i närheten så länge som lithium. Kortare körsträcka, spänningen sjunker kraftigt vid högre strömuttag. Vilket ger lägre effekt vid samma ström. Och så vidare.
Ångrar verkligen inte att jag investerade. Blev verkligen en helt annan bil.
Sedan kan man ju nämna att blyet som satt i bilen inte var konstruerade för dom strömmar som det rör sig om. Maxströmmen i bilen hamnar runt 240A. Batterierna skulle igentligen inte ha använts över 100A så det var en dålig match. Igentligen skulle man behöva en uppsättning med Optima Yellowtop eller liknande. Där hamnar man på (konsumentpris) ca 35-40 000:-. Så så väldigt mycket dyrare blir det inte med lithium.
Livslängden på lithiumbatterierna gör att den beräknade milkostnaden hamnar mellan 1-1.5kr/mil. Har inte gjort någon beräkning på bly men tror att man hamnar klart över 1.5kr/mil. Dessutom med sämre räckvidd.
Men detta är ju en klassisk pro/con diskussion som man kan hålla på med i evighet.
/Knut
En uppsättning bly går väl på ca 15-20000:- (Om det ska fungera att köra med.)
Det är bara investeringens initiala storlek som är ett problem. Blyet håller inte i närheten så länge som lithium. Kortare körsträcka, spänningen sjunker kraftigt vid högre strömuttag. Vilket ger lägre effekt vid samma ström. Och så vidare.
Ångrar verkligen inte att jag investerade. Blev verkligen en helt annan bil.
Sedan kan man ju nämna att blyet som satt i bilen inte var konstruerade för dom strömmar som det rör sig om. Maxströmmen i bilen hamnar runt 240A. Batterierna skulle igentligen inte ha använts över 100A så det var en dålig match. Igentligen skulle man behöva en uppsättning med Optima Yellowtop eller liknande. Där hamnar man på (konsumentpris) ca 35-40 000:-. Så så väldigt mycket dyrare blir det inte med lithium.
Livslängden på lithiumbatterierna gör att den beräknade milkostnaden hamnar mellan 1-1.5kr/mil. Har inte gjort någon beräkning på bly men tror att man hamnar klart över 1.5kr/mil. Dessutom med sämre räckvidd.
Men detta är ju en klassisk pro/con diskussion som man kan hålla på med i evighet.
/Knut
Re: Mäta 200vdc med arduino
Tack, bra skrivet. =)
Det är helt klart det! De som säljer skulle ha som SIBA och såna räntefria avbetalningar på fem år, så man kunde ha en "rullande" kostnad istället...Det är bara investeringens initiala storlek som är ett problem.
Re: Mäta 200vdc med arduino
Enklast är väl att använda en analog optokopplare, som matas via en lämplig spänningsdelare, typ.
Utgångssidan stoppar du in i en lämplig ADC.
Utgångssidan stoppar du in i en lämplig ADC.
Re: Mäta 200vdc med arduino
Aha, det skulle ju vara enkelt.
Jag visste inte att man kan använda dom "analogt".
Ar det någon speciell sort av optokopplare man ska använda sig av?
Finns det några exempelkopplingar?
/Knut
Jag visste inte att man kan använda dom "analogt".
Ar det någon speciell sort av optokopplare man ska använda sig av?
Finns det några exempelkopplingar?
/Knut
Re: Mäta 200vdc med arduino
75-341-83 till exempel, finns lite applikationsexempel i databladet.
Använder den själv för en 4-20mA isolerad analog strömslingemottagare, med mycket god precision och resultat.
Använder den själv för en 4-20mA isolerad analog strömslingemottagare, med mycket god precision och resultat.
Re: Mäta 200vdc med arduino
Tänkte bara jag skulle tipsa om en intressant sak som du kanske vill kolla närmare på: http://www.raspberrypi.org/
Har själv planer på att köpa ett par sådana och använda till bildiagnostik/dataloggning via ODB-II men det borde även passa i ditt projekt.
Det du kan göra är då att låta arduinon sköta all mätning osv och sedan skicka över information seriellt via USB till datorn som i sin tur har valfri touchskärm(hdmi/dvi).
Har själv planer på att köpa ett par sådana och använda till bildiagnostik/dataloggning via ODB-II men det borde även passa i ditt projekt.
Det du kan göra är då att låta arduinon sköta all mätning osv och sedan skicka över information seriellt via USB till datorn som i sin tur har valfri touchskärm(hdmi/dvi).
Re: Mäta 200vdc med arduino
Jag ska mäta exakt samma sak, i en elbil och ställde exakt samma fråga här på forumet för att få lite idéer.
TomasL har redan föreslagit en analog optokopplare. Den kräver OP-förstärkare på båda sidorna. Jag tänkte välja en annan medtod - att överföra digitalt via en ADUM1201. Läs med om denna lösning i min tråd:
Mäta 80 - 180 volt isolerat
Där har jag också lagt ut en ritning.
Lite förklaring:
Det behövs strömförsörjning till AD-omvandlaren på "högspänningssidan". Det finns mer eller mindre bra metoder. Mest energisnålt blir det ju om man använder en DC/DC från 12-volten (eller från 5 volt) som ger 5 volt på andra sidan. Enklast blir det som jag ritat - en spänningsdelare med motstånd och en spänningsregulator (ADR5041). Eftersom den drar ca 1-2 mA kontinuerligt så kan det vara lämpligt att sätta den bakom kontaktorerna som man bör ha på en elbil för att isolera batterierna när den inte är i drift. Men då kan du givetvis inte mäta när den står avstängd.
Sedan har jag en AD-omvandlare MCP3301 och en digital isolator med två kanaler. Åt ena hållet skickar man klocka, och åt andra hållet data. Chip-select som AD-omvandlaren kräver för att fungera korrekt, "skapas" av klocksignalen och en tidshållkrets (diod, motstånd och kondensator).
Jag har inte kopplat upp det då projektet för tillfället lagts på is, men jag tror det ska fungera bra.
TomasL har redan föreslagit en analog optokopplare. Den kräver OP-förstärkare på båda sidorna. Jag tänkte välja en annan medtod - att överföra digitalt via en ADUM1201. Läs med om denna lösning i min tråd:
Mäta 80 - 180 volt isolerat
Där har jag också lagt ut en ritning.
Lite förklaring:
Det behövs strömförsörjning till AD-omvandlaren på "högspänningssidan". Det finns mer eller mindre bra metoder. Mest energisnålt blir det ju om man använder en DC/DC från 12-volten (eller från 5 volt) som ger 5 volt på andra sidan. Enklast blir det som jag ritat - en spänningsdelare med motstånd och en spänningsregulator (ADR5041). Eftersom den drar ca 1-2 mA kontinuerligt så kan det vara lämpligt att sätta den bakom kontaktorerna som man bör ha på en elbil för att isolera batterierna när den inte är i drift. Men då kan du givetvis inte mäta när den står avstängd.
Sedan har jag en AD-omvandlare MCP3301 och en digital isolator med två kanaler. Åt ena hållet skickar man klocka, och åt andra hållet data. Chip-select som AD-omvandlaren kräver för att fungera korrekt, "skapas" av klocksignalen och en tidshållkrets (diod, motstånd och kondensator).
Jag har inte kopplat upp det då projektet för tillfället lagts på is, men jag tror det ska fungera bra.
