Projecto arduino - monitorização de celulas

[lopes]

Pretende este tópico ser um complemento ao projecto desenvolvido na criação de um "Computador de Bordo" para Viatura Eléctrica - http://novaenergia.net/forum/viewtopic. ... 92&t=16323

Durante o desenvolvimento desse CB, chegou-se à conclusão que seria importante ter um sistema que pudesse de alguma forma complementar ou até substituir os BMS's existentes nas nossas motas. A ideia seria conseguir uma ferramenta que permitisse a monitorização das células do pack, e que com base na arquitectura e funcionamento do arduino (ou outro similar), pudesse de alguma forma funcionar com o projecto do CB permitindo obter no ecrã os valores das tensões de todas as células em tempo real.

Já existem no mercado aparelhos que permitem essa monitorização como o cell log:


A ideia era a mesma, mas a aplicar no projecto arduino.
Já se falou no outro tópico da utilização de divisores de tensão, mas a técnica terá pouca eficácia...


Outras opções passavam por utilização de reles, ou micro-controladores individuais para cada célula, mas queria alargar a discussão para obter a melhor solução!

[Emanuel Couto]

O esquema acima, foi feito por ti?

[lopes]

Sim, baseei-me numa aplicação a funcionar para 4 células e ampliei para usar em 16, mas segundo os mais entendidos, não será eficiente... Os últimos divisores ficam a trabalhar com tensões muito altas e isso por si só já será um problema.

[hjmrodrigues]

Isto é um projecto interessante, também já pensei nos divisores de tensão, mas mesmo usando resistências de 1%(dispendiosas) o sistema teria de ser calibrado célula a célula e o ideal seria utilizar um microcontrolador com 24 ou mais entradas ADC (STM32) para evitar multiplexagem...
Existe pelo menos uma forma mais simples... talvez mais dispendiosa que consiste em utilizar IC's construídos para este efeito como o LTC6802:
http://pt.farnell.com/linear-technology ... dp/1847456

Mas com cada unidade que pode monitorizar até 12 células a custar mais de 20 euros...encapsulamento SSOP que não facilita nada a soldadura e o risco de danificar alguns ser elevado...

Estou a pensar avançar com divisores de tensão e um STM32... mas uma rede de divisores bem feita!!:)

[hjmrodrigues]

Vou lançar aqui um desafio, a quem se dispuser a criar um interface para Android, que receba os dados das células por bluetooth, de acordo com um protocolo a combinar, eu desenvolvo a parte de leitura das células, e o hardware com comunicação bluetooth, troco um equipamento a funcionar com quem desenvolver o aplicativo Android!! O aplicativo deve ter funcionalidades de leitura e parametrização através de comandos simples.
O resultado final tanto pode ser fechado como livre distribuição, para mim é indiferente.

[Fidel]

He la.... tentador
Mas a ideia que tínhamos aqui era para ser visualizado num LCD... Achas que com este sistema:

Estou a pensar avançar com divisores de tensão e um STM32... mas uma rede de divisores bem feita!!:)

se consegue uma precisão grande??

[hjmrodrigues]

He la.... tentador
Mas a ideia que tínhamos aqui era para ser visualizado num LCD... Achas que com este sistema:

Estou a pensar avançar com divisores de tensão e um STM32... mas uma rede de divisores bem feita!!:)

se consegue uma precisão grande??

Estou certo que sim, mas sei que vai ser necessário fazer ajustes aos divisores no fim de montado devido ao erro introduzido pelas tolerâncias das resistências, mas estou certo que consigo uma precisão de 0.1 volt (100 milivolt) provavelmente melhor mas não quero criar expectativas muito altas....

Apresentar os dados num LCD é trivial, apresentar num dispositivo Android tinha muita pinta!!!

[lopes]

Apresentar os dados num LCD é trivial, apresentar num dispositivo Android tinha muita pinta!!!

E era mesmo essa resposta trivial que eu andava à procura.
Vou ficar atento!

[Fidel]

Encontrei este esquema no site endless-sephere:

Os gajos dizem que basta substituir o microcontrolador pelo arduino, isto é para fazer um BMS, mas também dará para simplesmente monitorizar.

[hjmrodrigues]

Este esquema só dá para ver se alguma célula está com tensão acima ou abaixo de patamares pré-definidos pelo hardware... não permite medir a tensão das células.

[leitao_da_bairrada]

Também quero um BMS OpenSource!!

O meu conceito de BMS será um sistema com microcontrolador (STM32 de preferência) com módulo Bluetooth para comunicar com o Android e com uma rede de sensores (NRF24L01) para comunicar com o Painel de Control (LCD touchscreen controlado por STM32).

Actualmente já tenho o protótipo funcional do controlador do motor com o STM32: http://smartebike.likesyou.org/

Também tenho um projecto em que usei o módulo de Bluetooth e o Android: http://code.google.com/p/casainho-proje ... SmartScale

De momento, preciso de alguém que desenhe PCBs e consiga assemblar.

[leitao_da_bairrada]

Encontrei este esquema no site endless-sephere:

Os gajos dizem que basta substituir o microcontrolador pelo arduino, isto é para fazer um BMS, mas também dará para simplesmente monitorizar.

Esse projecto de que te referes é OpenSource e chama-se "Custom ESR LiFe BMS". O autor fez também outro projecto que é o controlador do motor no qual me baseei -- ambos os projectos são de qualidade!!

[RJSC]

Eu acho desperdício usar módulos sem fios (nrf) para comunicação entre módulos eletrónicos do mesmo veículo.
Para além de a comunicação estar mais sujeita a interferência.

Mais valia um barramento I2C entre os módulos, por exemplo, e o bluetooth para dispositivos externos.

[hjmrodrigues]

Ora era mesmo isso que eu estava a espera de ouvir!!!
A PCB pode ficar por minha conta.
Ando a volta com o stm32 para conseguir ler 24 (ou mais) entradas analógicas de forma sequencial, (não está fácil).
Para o leitão-da-bairrada: se estiveres confortável para programar o stm32, eu monto um prototipo usando a rede de divisores de resistências.
Estou a pensar usar o STM32F303VC, porque tenho aqui alguns...

[hjmrodrigues]

Fica a faltar o aplicativo Android para receber os dados por bluetooth, acho que um programa de terminal serve mas... fica feio...

[leitao_da_bairrada]

Estive a falar ao telefone com o hjmrodrigues e estamos alinhados na ideia de fazer um BMS (ou mesmo só monitor de tensão de células). A ideia é fazer em OpenSource e em equipa (aberta aos interessados) e para isso criei um github para o hardware e outro para o firmware:
- https://github.com/smart-ebike/bms-hardware
- https://github.com/smart-ebike/bms-firmware

O hjmrodrigues irá fazer o esquema e PCB, e também o firmware. Eu poderei ajudar no firmware e também a testar.

Falamos na hipótese de usar o módulo Bluetooth para ligar ao Android e/ou usar I2C ou mesmo o NRF24L01 para ligar ao LCD touchscreen.

[leitao_da_bairrada]

Eu acho desperdício usar módulos sem fios (nrf) para comunicação entre módulos eletrónicos do mesmo veículo.
Para além de a comunicação estar mais sujeita a interferência.

Mais valia um barramento I2C entre os módulos, por exemplo, e o bluetooth para dispositivos externos.

Faz sentido. Obrigado.

[lopes]

Falamos na hipótese de usar o módulo Bluetooth para ligar ao Android e/ou usar I2C ou mesmo o NRF24L01 para ligar ao LCD touchscreen.

Agradeço, até mesmo para dar seguimento ao meu projecto também

[hjmrodrigues]

Olá Lopes, acho que podemos, partilhar os protocolos utilizados para que fiquem módulos compatíveis...

[lopes]

Olá Lopes, acho que podemos, partilhar os protocolos utilizados para que fiquem módulos compatíveis...

Sim concordo, até porque o meu projecto também está a ser feito numa vertente de open source.
Os meus conhecimentos na área de electrónica e microcontroladores é são bastante limitados, mas no que estiver ao meu alcance poder ajudar a compatibilizar os módulos, eu ajudo!