Projecto arduino - Painel de Instrumentos TFT para VE

[RJSC]

Ler a tensão de muitas células em série não é fácil... Pelo menos de maneira barata e sem consumo.

Porque colocando um micro-controlador por célula com opto-isoladores é fácil... Muita gente assim faz, quando vêm aqueles BMS que têm uma placa em cada célula, todos ligados em série num barramento de comunicação.
Já que vais fazer um BMS devias por um transístor e resistência de descarga por célula, para fazer o balanceamento, senão depois tens que parar antes do tempo porque uma célula não carregou completamente.

[g_card]

esse esquema de leitura é muito manhoso.
pelo que estou a entender só ao ler as voltagens estas a descarregar o pack, mas o pior é que a desbalançia-lo todo!
a primeira célula faz uma pequena descarga mesmo que irrisória para ser lida, mas para alem disso, também participa na descarga para ler a segunda, a terceira..... e por ai...
ou seja a 1ª célula participa nas descargas das células todas, mas a 2ª já participa em menos uma descarga, ate que a ultima participa só na descarga uma vez!
estou certo ou errado?

[RJSC]

Sim, as mais baixas descarregam em série com todas as que estão acima, e cada nó que se sobe na cadeia exige mais corrente, porque o divisor resistivo é do mesmo valor mas a tensão vai aumentando.

A outra maneira é a primeira célula não ter divisor, a segunda ter, a terceira ter um com fator de divisão maior e ir sempre aumentando a resistência do divisor célula a célula em vez de todos os divisores serem iguais.
Reduz a corrente nos ultimos divisores e só se perde resolução também nos últimos.
Mas vai sempre descarregar mais as células mais baixas, embora menos que com todos os divisores iguais.
Se funcionar bem com divisores de 100K e o BMS tiver os transistores de balanceamento que sugeri, o minúsculo desbalanceamento causado pelos divisores é sempre corrigido a cada carga, não se acomulando.
Agora sem transístores de balanceamento, o desbalanceamento vai-se acomulando dia-a-dia.

Quase todos os BMS de uma só placa causam isto, os únicos que têm um consumo igual em cada célula são os de uma placa por célula com comunicação isolada oticamente.

[lopes]

A minha ideia nem é fazer um BMS, mas colocar isto a funcionar a par com o BMS existente... porque o que pretendo mesmo é fazer a leitura da tensão de cada célula, para ter essa informação disponível no arduino...

Posso pegar no valor da primeira célula para mandar para o arduino, multiplicar por 16 e obtenho o valor do pack, mas é sempre um valor "abstracto" e que pode estar sujeito a erros caso aquela célula deixe de ter um comportamento normal...

Tirei o exemplo de um trabalho prático e bem documentado que encontrei na net (não tenho aqui a fonte à mão, mas posso colocar depois). Nesse trabalho que era aplicado a um aeromodelo, fazia-se a leitura julgo que de 4 celulas da bateria lipo. O que fiz foi pegar nisso e extender para aplicar a 16.

Se isto tivesse aqui um boneco a coçar a cabeça era o que colocava!

O que sujeriam em alternativa?

[RJSC]

Com 4 células, a primeira descarrega 4 vezes mais que a última, mas no teu caso vai descarregar 16 vezes mais.

Isso no aeromodelismo (que também pratico) funciona bem, pois andamos a voar a fazer descargas de 10C nos modelos mais lentos como o meu e quando acaba a bateria ela é desligada fisicamente do avião, por isso não fica as restantes horas do dia em que está parada a descarregar pelo sistema de leitura, além disso usamos carregadores com balanceador que a cada carga equilibram todas as células do pack (e internamente usam um divisor assim também, mas com os transistores de balanceamento para compensar as diferenças).

E se lixarmos uma bateria, nos modelos abaixo de 1.5m de envergadura que são os mais comuns, são entre 20€ a 50€ e não 1000€ ou 2000€.

Aliado ao facto de que usamos baterias lipo, que com descargas baixinhas duram 500 ciclos e com as altas taxas de descarga que usamos já é bom quando duram 100 a 200 ciclos, acabamos por trocar de baterias de 2 em 2 anos em média.
Com um veículo grande não nos podemos dar a tais luxos.

Ah, e as cargas são efetuadas a 1C e 2C nas baterias mais fracas e nas melhores, na pista, a 5C, para ter a bateria carregada de novo em 15 minutos, ou menos de 10 para 80% da carga.

[Njay]

Tinhas que meter um AMPOP em ganho unitário antes de cada divisor de tensão para servir de buffer.

[RJSC]

Tinhas que meter um AMPOP em ganho unitário antes de cada divisor de tensão para servir de buffer.

Os baratos e à venda vulgarmente só suportam 30V entre tensões de alimentação, não ia dar, e ainda por cima teriam que ser rail-to-rail, pelo menos para medir a primeira e última célula, o que os encarece ainda mais.
Se não se alimentar os op-amps com a tensão total do pack, então está-se a descarregar parcialmente a bateria na mesma.

Podes é pedir uns samples de 2 destes integrados para por em cascata que eles enviam sem custos:
http://www.maximintegrated.com/datashee ... 50713806-2

São específicos para BMS e comunicam por I2C.

Não sei é se existem bibliotecas arduino para eles. Provavelmente terás que fazer.
Mas como eu não gosto de me habituar ao Arduino, nem comprei nem mexi em nenhum.
Tem bibliotecas para montes de coisas complicadas mas depois ficamos mal habituados e portanto presos à plataforma.

[Njay]

Certíssimo em relação aos AMPOPs. Quanto a esse chip, se eles enviam samples, é um achado.

[RJSC]

Certíssimo em relação aos AMPOPs. Quanto a esse chip, se eles enviam samples, é um achado.

O último sample que pedi à Maxim foi há uns 3 anos, mas na altura não colocaram entraves nenhuns.
O que é, desde que pedi até que chegou pelo correio foi quase um mês.

[lopes]

Se me vissem agora, estou a coçar a cabeça com as duas mãos!

Acho que para já vou acreditar no bom funcionamento do meu balanceador e medir mesmo só a primeira célula... Poderei ir sempre nos primeiros tempos comparando com o voltimetro que tenho actualmente para ir vendo se o valor é muito diferente ou não. Vou adiar esta questão para uma outra fase do projecto. Ver se avanço no projecto principal.

[visitante1]

Uma coisa de cada vez

[Jorge Rocha]

Isto está complicado por aqui! Mais um a coçar a cabeça com as mãos!
Eu que nada entendo, pensava que se poderia colocar o medidor da tensão directamente ao pack em série com uma resistencia, de modo a que a tensão aumentasse e diminuisse porpocionalmente, e sem ultrapassar os limites admiciveis de tensão do arduino. Poderia-se aferir e fazer cooresponder a valores o mais proximo possiveis da realidade. Como se fazem todos os voltimetros, penso...

[lopes]

Lembrei-me que tinha um projecto para acabar!

Confesso que o aumento da família veio "roubar" algum do tempo livre, mas foi por um bom motivo, por isso não faz mal levar a coisa com calma...

Entretanto reformulei o projecto do circuito para uma versão simplificada a ler apenas a tensão de uma célula - depois logo se vê. Já incluí no circuito a função que vai permitir o BMS poder intervir e parar o motor.

Assim, peguei no material e solda aqui solda ali, e já comecei a dar forma ao circuito principal auxiliar do arduino. Sem ele não consigo avançar na programação do arduino, pois o funcionamento deste já depende do relógio instalado nesta placa auxiliar.

Está assim:




E nada de reclamações que eu não sou soldador profissional!
Tive ali um sitio mais "torrado" na placa que foi onde andei a ver qual a melhor forma de fazer as ligações, pois nunca trabalhei com placas perfuradas destas, mas depois de lhe apanhar o jeito, foi sempre a andar...

[MRider]

ta tomando forma

[lopes]

Novo update...
Neste momento o modulo está com este aspecto (sem LCD):


Entretanto deparei-me com 3 portas digitais do arduino não funcionais. Pelos vistos da outra vez não foi só o sensor hall da mota que queimou. Uma das portas do arduino que não funciona era exactamente onde ligava o sensor... mais duas ao lado.
O que vale é que comprei uma placa com muitas portas e foi só mudar as ligações para outro sitio...

Já consigo pôr aquilo a apitar para assinalar funções/acções, e o arduino também já controla o rele que por sua vez vai controlar a mota - este rele vai estar ligado em paralelo com um dos switch's dos travões, e ao activar-se em determinadas situações não vai deixar andar o motor da mota.

Bonito bonito vai ser meter as funções a trabalhar todas ao mesmo tempo...

[visitante1]

Ó Lopes lembrei-me duma cena! n<ao será melhor por enquanto canalizar o projeto e aplicar uns sensores de temperatura, movimento e som para espiar 24h/dia o novo rebento?
tava a brincar... está a ficar fixe, continua e se precisares de alguma coisa apita, provavelmente es«xiste por cá muita coisa que possa ser util.

[Fidel]

Ta a ficar fixe sim sra.
Algum avanço na monitorização da amperagem?

[lopes]

Ó Lopes lembrei-me duma cena! n<ao será melhor por enquanto canalizar o projeto e aplicar uns sensores de temperatura, movimento e som para espiar 24h/dia o novo rebento?

Canalizava era a coisa para algo para o entreter e depois deixar-me avançar descançado no projecto!

continua e se precisares de alguma coisa apita, provavelmente es«xiste por cá muita coisa que possa ser util.

Gracias!

Ta a ficar fixe sim sra.
Algum avanço na monitorização da amperagem?

Ainda não cheguei a essa fase. Por falar nisso e para ser sincero, já nem sei onde anda o sensor da amperagem que comprei...
Mas para explicar, esse sensor é alimentado a 5V, fica ligado no cabo que alimenta a mota, e retorna um valor entre 0-5V (que liga numa porta analógina do arduino) consoante a potência que passe pelo cabo, ou neste caso pelo sensor, visto que o sensor é instalado a "interromper" o cabo.

[lopes]

A questão do hallsensor já tinha sido debatida atrás, mas volto a puxar o assunto por ainda ter algumas dúvidas...

Como também já tinha referido, na roda tenho os sensores hall e temperatura na seguinte forma:



Para o hallsensor já tinha colocado (no modulo que estou a construir para ficar junto ao arduino), uma resistência de 10K para fazer pull-down ao sinal deste sensor.
Entretanto apercebi-me que há gente (talvez até a maioria) a preferir colocar essa resistência em pull-up como no seguinte exemplo:



A minha questão agora é sobre qual a melhor forma de colocar a dita resistência... a fazer pull-down, ou a fazer pull-up.
Em alguma dessas situações o funcionamento vai interferir na tensão da alimentação Vcc/Gnd? É que a haver alteração nessa tensão, vai influenciar o funcionamento do sensor da temperatura que lhe é subjacente, provocando leituras erradas da temperatura do motor... Ou esta questão não se coloca?

[RJSC]

Verifica se o teu sensor Hall é "Open-Collector" ou "Open-Drain", que significa que são apenas capazes de ligar a saída à massa ou deixa-la flutuante.
Todos os que conheço são, mas como atrás insistias que os teus funcionavam de outra maneira...
É possível fabricar sensores que comutam para a alimentação positiva ou então com um andar de saída completo que não necessitam de pull-up ou pull-down, mas seriam mais caros, portanto não conheço nenhum fabricante que o faça.

Com 10Kohm a 5 Volts haverá uma corrente de 0.5 mA a ser drenada da alimentação para a resistência sempre que o sensor queira indicar o nível lógico zero. A não ser que uses nano fios, 500 nano-amperes não provocam qualquer queda de tensão mensurável no fio de alimentação.

Podes é ter ruído na linha da temperatura mas induzido pelas correntes elevadas a circular no motor.