Sv: medlemskap i Norstart

[hma]

Etter idè fra Nikolay Shishkov har jeg anskaffet CellLog 8S monitorer som skal brukes til batteriovervåking av NiCa batterier på min Think. Jeg skrev litt om emnet i denne tråden http://elbilforum.no/forum/index.php?topic=2408.msg19324#msg19324, men oppretter nå en egen tråd.

CellLog 8s
Enheten http://www.jun-si.com/EnProductShow.asp?ID=96 koster kun $27 og er fullspekket med funksjonalitet:
- 18g, 62X39X12mm, USB-port, pc-software for dataoverføring, 16Mb minne (36 timer logging), 8 innganger (1,3-4,9V), max pakkespenning 4-43V, konfigurerbar lydalarm, egen alarmutgang, max/min-spenning, stolpediagram, differanse mellom innganger, kalibrerbare innganger, LCD-display med justerbar kontrast og bakgrunnsbelysning, med mere.

Spenningsdeler
Siden enheten er bygget for LiPo/LiFe/LiIo (med 1,3-4,9V inngangsområde) må man bygge en spenningsdeler for tilpassing til NiCa-blokkene. En CellLog-enhet kan da dekke 8-batterier, totalt trenger man 3 enheter for en Think. Verdiene (målt i volt) vil bli halvparten, men den relative inbyrdes visningen vil bli rett.

På grunn av enhetens kompakte design vil jeg ikke si det blir vulgært om man limer 3 enheter på dash'en (bare litt nerdete) :-)

Trådløs utvidelse
Videre kan CellLog 8S modifiseres til trådløs dataoverføring (f.eks serie-til-blåtann) for eksport og dataprosessering på en ekstern konsoll, f.eks lomme PC, PDA, mobiltelefon, GPS. Det kan skje ved å koble seg på chippens UART (tx/rx).

Bidrag til løsning
Om du finner dette interessant, og/eller har ideer om hvordan å bygge en god spenningsdeler, må du gjerne bidra ved en post.
Mitt førsteutkast til spenningsdelerkrets er vedlagt under. R kan f.eks være lik 100k Ohm , men har ikke fått regnet på kretsen. Noen forslag?

[elektrolux]

Kunne også vært en ide å legge det under batteriovervåkingsystemer på Elbilwikiet.

http://elbilwiki.nipen.no/wiki/PSA:Batteripakke#Systemer_for_overv.C3.A5kning_av_batteriene

Alle slike systemer er interresante, og bør brukes på våre aldrende biler.

[Lynet]

Hvilke innganger henter CellLog sin forsyning fra? Så vidt jeg husker belaster den alle cellene likt? I så fall kan det bli problemer med spenningsdeler da strømtrekket blir forskjellig på spenningsdeleren. Mulig dette kan balanseres ved å bruke forskjellige verdier på motstandene, men det forutsetter konstant strømtrekk på CellLog.

[hma]

CellLog 8S trekker strøm over inngang 1-6. Dette vil skape ubalanse i pakken og er diskutert i en del andre forum. Produsent har gitt svar og forteller at man enkelt kan bøte på dette ved å lodde inn en enkelt motstand (0-100ohm) i enheten. Da skal enheten trekke like mye fra samtlige innganger. http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?p=13452879#post13452879 Se den røde streken i illustrasjonen http://www.rcgroups.com/forums/attachment.php?attachmentid=2840535

Foreløpig tror jeg at strømtrekket vil være svært lavt, og ved å velge høye motstander i spenningsdeleren vil dette ikke utgjøre noe vesens forskjell. Jeg har dog ikke tatt meg tid til å regne på dette. Det enkleste er kanskje å simulere det (for de som disponerer slik SW), eller så kommer jeg til å prøve meg litt fram med noen motstandsverdier og måle for å se hvordan det forløper i praksis :-) Foreløpig tror jeg R kan være fra 5-100k Ohm.

[hma]

Jeg ser for meg et printkort som består av
- 20 kabelskostifter (han, hvor batterikabel kan tilkobels)
- 20 sikringer med holdere
- 2 stk 10-pins SIP (motstandskaskade) og 20 motstander (alle R er 100k Ohm)
- Kabel-kontakt for utgang til CellLog-enheter
- CellLog'ene kobles til kabel via 2,54 kontakter



CellLog er oppgitt til å trekke 8mA, det blir 1mA over hver inngang. Med 3V potensiale over hver inngang utgjør hver inngang på CellLog en lastmotstand på 3kOhm. Motstandsverdien til SIP (+ R20) bør derfor vere vesentlig høyere for å redusere den ekvivalente parallellkretsen (R[CellLogInngang]*R[SIP])/(R[CellLogInngang]+R[SIP]).
Dette er første beregningsforslag, og det står igjen å se hvordan dette vil virke i praksis.
Noen kommentarer?

[elektrolux]

Noen kommentarer?

Ja. kjøp Robometer som er spesiallaget for NiCd pakker, og som ikke trekker strøm ut ved stillstand

[Lynet]

Er du sikker på at Cellog trekker 1mA pr inngang? PakTrakr har strømtrekk kun mellom minus og inngang 2 (12V). Resten av inngangene er kun følere for spenning.

[El rayo]

Noen kommentarer?

Det jeg ikke liker med forslaget er felles "jord" (må for all del ikke kobles til bilens chassis/12V jord). På den siste blokka får du en spenningsforskjell på opp til ca 170 volt ved lading. Dette blir et tap som må tas i betraktning. Blokk 1 (nærmest minus-siden) får 19 ganger så stor strøm til CelLog som blokk 19 (nærmest pluss-siden). Tenk på batteriet som pluss/minus 114V nominellt; begge batteripolene er isolert fra chassis jord.

Husker en tommelfingerregel fra elektronikkutdannelsen: strømmen gjennom spenningsdeleren må være minimum 10 ganger det som trekkes ut over nederste motstand for at spenningsdeler skal bli "nøyaktig" (10% toleranse pluss toleransen i motstandene).

Sannsynligvis vil jordfeil registreres av Th!nks BMS.

Tror ikke du finner komponenter (SIP) som tåler den nødvendige effekten.

Når man opererer med så høye spenninger som her er den sikreste (og eneste akseptable) måten jeg vet om å bruke optokoblere nær batteriet for ikke å få 170V ut av batterikassa.

[BauDemo]

Noen kommentarer?

Ja. kjøp Robometer som er spesiallaget for NiCd pakker, og som ikke trekker strøm ut ved stillstand

Is Robometer providing information about each individual battery module?
And can it log the measurements?
If that is the case, maybe robometer can be an interesting alternative.

I agree with El rayo about the common ground - this is not a good idea. I think each cell log 8s device should float.

[hma]

Førsteutkastet er revidert.

@ El rayo:  Kan du forklare litt nærmere hvorfor deleren skulle bli unøyaktig og hvorfor det skulle bli høy effekt over SIP? I følge mine beregninger (som er gjort raskt) skal SIP-resistorbære et spenningspotensiale på 3V med 1mA = 3mW.

Jeg har separert hver modul slik at designet blir fleksibelt for eventuelle utvidelser (kan tilpasses ulikt antall batterier, samt ulike spenningsnivåer).

Skjema v1 er fjernet, men her ser du revisjon 2:

Flere kommentarer?

[BauDemo]

This looks much better!
I also brushed up my eagle skills and did the following.

It is a "cell log voltage 1/2 divider module" - I chose a resettable fuses, and integrated DIL resistor networks. Did not find the correct setting for the path ways width...

I guess the same board, just with different networks can be used for "1/4 divider module".

Let me know if you want to play with the board or schema file and I can send them to you.

[El rayo]

Førsteutkastet er revidert.

@ El rayo:  Kan du forklare litt nærmere hvorfor deleren skulle bli unøyaktig og hvorfor det skulle bli høy effekt over SIP? I følge mine beregninger (som er gjort raskt) skal SIP-resistorbære et spenningspotensiale på 3V med 1mA = 3mW.

Unøyaktigheten skyldes at totalstrømmen gjennom R1 fordeles; noe av totalstrømmen går gjennom RN1/1 og noe av totalstrømmen går gjennom CelLog 8S Unit 1. Ettersom strømmen gjennom CelLog 8S Unit 1 er konstant (etter det du sier; jeg har ikke studert CelLog) vil spenningen ut variere fordi totalstrømmen varierer med blokkspenningen. Unøyaktigheten vil bli større for hver spenningsdeler fra R1 - RN1/1 til R8 - RN1/8.

For å finne unøyaktigheten regn med minimum blokkspenning (4,5 - 5V?) under belastning og med maks blokkspenning under lading.

3V over SIP, nei? Se på spenningsdeleren med R8 og RN1/8. Den står over 8 blokker og vi vet at spenningen over hver blokk kommer opp i 9V under lading, tilsammen 72V. Deler du så på 2 får du 35,5V over RN1/8.

Hvor stor effekt en komponent tåler er oppgitt ved 20 grader C. Man trenger en god sikkerhetsmargin i bil fordi omgivelsestemperaturen i bilen kommer opp i 50 grader i solsteken. I tillegg til omgivelsestemperaturen kommer temperaturstigning i komponenten. Etter det jeg husker tåler SIP 0,1 watt og 3 ganger sikkerhetsmargin er for lite.

[hma]

Flott arbeid   Du må gjerne sende meg pcb / sch -filer på min epost.

Did not find the correct setting for the path ways width...

Her er "retningslinjer" for trace-width (klippet fra dokumentasjon til ExpressPCB som jeg bruker)
0.010"     0.3 Amps
0.015"    0.4 Amps
0.020"    0.7 Amps
0.025"    1.0 Amps
0.050"    2.0 Amps
0.100"    4.0 Amps
0.150"    6.0 Amps

Komponentbiblioteket for ExpressPCB var litt magert, derfor har kontaktene og SIP 10 pinner på mine tegninger.
Smart med å bruke DIL og resettbare sikringer. Jeg har ikke hatt tid ennå til å studere hvilke komponenter som egner seg.

Dette nærmer seg en prototype

[BauDemo]

I am using the free version of eagle.
The board was only a test - I suspect it will be cheaper with SMTs...
I will send you the files.

[elektrolux]

Noen kommentarer?

Ja. kjøp Robometer som er spesiallaget for NiCd pakker, og som ikke trekker strøm ut ved stillstand

Is Robometer providing information about each individual battery module?
And can it log the measurements?
If that is the case, maybe robometer can be an interesting alternative.

Just a cheesy comment I could't resist making. I encurradge any competition. The better choice we have between systems to keep our cars on the road the better. Robometer will never gain logging fasilities, as its purpose is to be as easy to use and install as possible, and should in prinsiple not need any action from driver at all. Its will however give the information needed to get the best performance out of the batteries and give alarm if anything is going wrong.

I'm sure you are avere that Robometer uses centre measurement to compare the two halves of the pack against each other, and the figures indicated on display, are calculated  averadge values. This way user will know if something goes wrong, and in which box, but not which cell. This is however easy to find once box is opened, as it must be opened anyway.