Projecto arduino - monitorização de celulas

[RJSC]

O problema é que o computador do Lopes só funciona com aqueles kits LCD para Arduino que são bastante mais caros que um LCD simples.
O próprio LCD por trás tem um microcontrolador ainda mais poderoso que o ATmega do Arduino.

[hjmrodrigues]

Então quanto custa o Lcd e o arduino?

[Fidel]

Nao sao assim tao caros, o meu (igual ao do lopes) custou 17€ +/- e é touch. e ja traz a shield para ligar direto no arduino mega.

[Emanuel Couto]

Estou atento a este tópico!

Força aí malta.....

[hjmrodrigues]

E em quanto ficaria. Arduino?
O Arduino pode ficar ligado a lcd, directamente e comunicar por i2c com os outros módulos, monitor de células, controlador...

[Fidel]

E em quanto ficaria. Arduino?
O Arduino pode ficar ligado a lcd, directamente e comunicar por i2c com os outros módulos, monitor de células, controlador...

O arduino mega encontra-se pelo ebay por uns miseros 12/13€, ou no site hobbyking por uns 15€ +/-.

[hjmrodrigues]

Se o conjunto ficar por 30€ não me parece caro, nem se deve conseguir mais barato com outros dispositivos... mas se alguém conhecer um conjunto micro-controlador +LCD mais económico e fácil de programar, chegue-se a frente...

[Njay]

Arduino + shield LCD é super prático e económico para fazer um protótipo, agora quando começar a andar em cima do veiculo com tudo a trepidar e a levar com humidade... tenho aqui fichas desse tipo que já fazem mau contacto conforme a posição, e as placas nunca andaram no exterior nem em cima dum veiculo.

[hjmrodrigues]

No fim de tudo testado, tem de ser criada uma placa robusta, com fichas de qualidade para colocar tudo, incluindo o microcontrolador Atmel e o LCD...

Já encontrei LTC6802 mais em conta...
http://www.ebay.es/itm/LTC6802G-2-Multi ... 218wt_1037

[Njay]

... mais uma camadinha "conformal".

[hjmrodrigues]

???

[leitao_da_bairrada]

No fim de tudo testado, tem de ser criada uma placa robusta, com fichas de qualidade para colocar tudo, incluindo o microcontrolador Atmel e o LCD...

Já encontrei LTC6802 mais em conta...
http://www.ebay.es/itm/LTC6802G-2-Multi ... 218wt_1037

Parece-me que devemos começar por discutir/brainstroming de ideias sobre as funcionalidades desejadas. Por exemplo, eu quero a funcionalidade de BMS/sangramento/balanceamento das células mas como opcional.


Seguidamente devemos escrever os requesitos e finalmente passar à implementação.

[Jorge Rocha]

Muito saudável este espírito de entreajuda!
É de louvar, pessoas, já com um "know how" elevado nestas matérias, estarem aqui em partilha pública.
Um interesse comum leva a pessoas, dos mais diversos lugares, juntarem-se, para mais facilmente obterem melhores resultados. Uns porque não têm muito tempo, outros porque seus conhecimentos estão mais direccionados em determinadas áreas, e outros só porque acreditam nas mesmas coisas, que neste caso é a "Mobilidade Eléctrica".
Como tal, como eu sou também um dos crentes nessa nova mobilidade, mesmo não sabendo onde possa ajudar neste projecto, ficarei atento e onde eu poder fazer alguma coisa, intervirei (se eu me esquecer, chamem por mim ).

Uma das óptimas funcionalidades de um sistema de gestão de baterias, será mesmo a possibilidade de se visualizar em tempo real a leitura da tensão das células. Deste modo poderemos antecipar a percepção de qualquer anomalia, podendo salvaguardar nosso investimento, intervindo atempadamente.

Já existe no mercado chinês aparelhos para monitorizar umas poucas de celulas (até 6 ou 8), mas dificilmente se encontra para um numero de células mais elevado (de 9 em diante...).
Sabendo que um pack de baterias terá que ter uma carga e descarga exactamente igual entre as células que estão em série, para não causar desbalanceamento (acreditando que as auto-descarga das diferentes celulas sejam iguais, que acontece na maioria das de LiFePo4, sendo bem dimencionado o pack) esse tipo de monitorização acaba por dificultar esse trabalho.
Penso eu que será esse o grande desafio aqui colocado!
Bom trabalho a todos os envolvidos (estarei aqui para o que for necessário, dentro das minhas limitações, claro)!

[Njay]

???

"Verniz".

[leitao_da_bairrada]

(...) mesmo não sabendo onde possa ajudar neste projecto, ficarei atento e onde eu poder fazer alguma coisa, intervirei (se eu me esquecer, chamem por mim ).

Já começas-te a ajudar a partir do momento que me ajudaste a construir/testar o meu controlador. Agora tenho de construir o BMS e aqui estou, interessado em ter um BMS OpenSource.

Uma das óptimas funcionalidades de um sistema de gestão de baterias, será mesmo a possibilidade de se visualizar em tempo real a leitura da tensão das células. Deste modo poderemos antecipar a percepção de qualquer anomalia, podendo salvaguardar nosso investimento, intervindo atempadamente.

Certo, só não dizes como desejarias fazer a visualização.

Já existe no mercado chinês aparelhos para monitorizar umas poucas de celulas (até 6 ou 8), mas dificilmente se encontra para um numero de células mais elevado (de 9 em diante...).
Sabendo que um pack de baterias terá que ter uma carga e descarga exactamente igual entre as células que estão em série, para não causar desbalanceamento (acreditando que as auto-descarga das diferentes celulas sejam iguais, que acontece na maioria das de LiFePo4, sendo bem dimencionado o pack) esse tipo de monitorização acaba por dificultar esse trabalho.
Penso eu que será esse o grande desafio aqui colocado!

Não percebi se achas que a monotorização dificulta ou não?? Seja como for, percebi que do mercado chinês vêm só aparelhos para 6 ou 8 células.

Seguem os objectivos e funcionalidades desejados por mim. Gostaria de completassem esta lista e continuássemos a trocar ideias. Haverá um momento em que teremos de "fechar" os objectivos e funcionalidades/requisitos para passarmos à implementação.

Objectivos
Construir um sistema que permita fazer a monotorização de um modo fácil e/ou balanceamento de várias células. O sistema deve comunicar com um Computador de Bordo para permitir a visualização de informações como a tensão de cada célula, corrente instantânea, percentagem disponível de energia, etc.
O projecto será OpenSource (e com possibilidade de exploração comercial) e pensado para o mundo Do It Yourself (DIY) sempre que possível.

Lista de funcionalidades desejadas para o BMS:

• OpenSource -- todos os ficheiros source são disponibilizados com uma licença compatível do tipo GPL (com possibilidade de exploração comercial), exemplo: GPLv3.

• Documentação completa -- documentação completa o mais que possível, permitindo facilmente a identificação de avarias e reparação. Esta documentação irá também permitir a aprendizagem do funcionamento do sistema.

• Baixo consumo -- para evitar descarregar e danificar as células.

• Expansível e vários tipos de células -- o sistema dará para os tipos de células mais comuns e vários números de células, exemplo: 24V Lipo; 48V Lipo; 90V Lipo, etc.

• Balanceamento de células (opcional) -- porque o circuito de balanceamento costuma avariar e danificar células, esta funcionalidade deve ser opcional. A não assemblagem de resistências de potência e/ou mosfets permitirá não ter esta funcionalidade activa.

• Funcionamento stand alone e/ou modular -- o sistema fará a sua função sem estar ligado a qualquer outro sistema.

• Comunicação Bluetooth (opcional) -- para comunicação com dispositivos tipo SmartPhones onde poderá ser feita a visualização de informações como a tensão de cada célula, corrente instantânea, percentagem disponível de energia. A não assemblagem do mmódulo permitirá não ter esta funcionalidade activa.

• Comunicação I2C -- para comunicação com o Computador de Bordo onde poderá ser feita a visualização de informações como a tensão de cada célula, corrente instantânea, percentagem disponível de energia.

[hjmrodrigues]

Concordo com quase tudo:) mas a parte da medição de corrente e cálculo de SOC (estado de carga) deve ser efectuado pelo computador de bordo, na minha opinião....

[leitao_da_bairrada]

Concordo com quase tudo:) mas a parte da medição de corrente e cálculo de SOC (estado de carga) deve ser efectuado pelo computador de bordo, na minha opinião....

Podes por favor esclarecer?

A medição de corrente terá de ser obrigatoriamente no BMS, o sensor de corrente, certo?

Imagino que o único sistema que não é desligado quando é desligada a chave é o BMS, certo? se sim, terá de ser ele a fazer o SOC, certo?

[Jorge Rocha]

Sabendo que um pack de baterias terá que ter uma carga e descarga exactamente igual entre as células que estão em série, para não causar desbalanceamento (acreditando que as auto-descarga das diferentes celulas sejam iguais, que acontece na maioria das de LiFePo4, sendo bem dimencionado o pack) esse tipo de monitorização acaba por dificultar esse trabalho.
Penso eu que será esse o grande desafio aqui colocado!

Não percebi se achas que a monotorização dificulta ou não??

O que eu queria dizer, era que este equipamento de monitorização das células fará pequenas descargas, para verificar suas leituras, podendo não ser exactamente iguais (as descargas nas primeiras celulas, como nas do meio do pack, ou nas ultimas). Mas claro, estando monitorizado também nos apercebemos facilmente e podemos corrigir, caso o bms não esteja a fazer o balanceamento.

Podes por favor esclarecer?

A medição de corrente terá de ser obrigatoriamente no BMS, o sensor de corrente, certo?

Imagino que o único sistema que não é desligado quando é desligada a chave é o BMS, certo? se sim, terá de ser ele a fazer o SOC, certo?

Penso que o computador de bordo é que deverá ter essa tarefa, conforme o HR descreveu!

Do que eu entendi, este projecto fará apenas a monitorização. Não sei até que ponto seria muito dificil a compatibilidade entre as leituras de um CB e as do monitorizador das celulas, tudo num só display? (com fios ou sem fios)

[leitao_da_bairrada]

Não percebi se achas que a monotorização dificulta ou não??

O que eu queria dizer, era que este equipamento de monitorização das células fará pequenas descargas, para verificar suas leituras, podendo não ser exactamente iguais (as descargas nas primeiras celulas, como nas do meio do pack, ou nas ultimas). Mas claro, estando monitorizado também nos apercebemos facilmente e podemos corrigir, caso o bms não esteja a fazer o balanceamento.

Certo, e por isso coloquei na Lista de funcionalidades desejadas para o BMS::

• Baixo consumo -- para evitar descarregar e danificar as células.

Penso que o computador de bordo é que deverá ter essa tarefa, conforme o HR descreveu!

Ainda não percebi porque é que a medição de corrente e cálculo de SOC (estado de carga) deve ser efectuado pelo computador de bordo, mas, também ainda não explicaram.

Parece-me lógico que seja só o BMS que faça a medição da corrente da bateria (tanto a que entra como a que sai) e calcule o estado de carga. Já a visualização desses valores poderá ser feita no computador de bordo e/ou no SmartPhone (usando a comunicação Bluetooth com o BMS). A comunicação Bluetooth pode ser um problema devido à energia que gasta, terá de ser avaliada esta ideia.

Do que eu entendi, este projecto fará apenas a monitorização. Não sei até que ponto seria muito dificil a compatibilidade entre as leituras de um CB e as do monitorizador das celulas, tudo num só display? (com fios ou sem fios)

Fará a monotorização, e opcionalmente, o balanceamento.

A ideia será o CB comunicar com 3 fios (I2C, fios: GND; SCL; SDA) com o BMS. O CB enviará comandos a pedir o valor de tensão de cada célula ao BMS, o qual responderá com os respectivos valores.

Abandonei a ideia de usar sem fios porque: será preciso um esquema relativamente complicado para evitar que o CB se ligue aos sistemas de um(as) bicicleta(s) ao lado; gasta relativamente muita energia da bateria.
Parece-me que há um consenso em usar comunicação com 3 fios em I2C.

[hjmrodrigues]

Acerca da medição de corrente e estado de carga das baterias:
Para medir a corrente teremos de colocar um sensor de Hall, alimentado a 5 volt, com um consumo de cerca de 30mA... acho melhor colocar esta carga alimentada pelo CB, e alimentar apenas quando o veiculo está a carregar ou ligado.
O BMS deve ter o menor consumo possível e deve poder ser colocado em modo de suspensão para reduzir ainda mais o consumo caso o veiculo esteja parado durante longos períodos de tempo...