Projecto arduino - monitorização de celulas

[RJSC]

Proponham isso a um importador de motas eléctricas.

Será mais interessante cooperar com uma empresa do que estar à espera que os utilizadores de motas se interessem por um produto que depois não sabem como instalar na mota.

Empresas e hardware Open-Source não combinam...
Vão logo querer um sistema fechado para terem vantagem sobre a concorrência...

Pelo menos em Portugal é ver cada marca a vangloriar-se que o seu BMS é o melhor e exclusivo...

Exemplos:

Bereco:

Queremos garantir ao cliente mais de 80.000KM (mais de 1500 ciclos de vida) numa scooter sem nunca trocar o pack de baterias. É aqui que entra o BBMS. Desenvolvido em Portugal no BERECO LAB juntamente com SuperBateria.com. A BERECO-Portugal tem a exclusividade de venda do BBMS para ciclomotores e motociclos.

http://www.ecomotores.com/bms_soluc.html

Batlight:

As Nossas placas de BMS foram concebidas para uma protecção total na carga e descarga das baterias de Lithium, ao contrário de outros fabricantes na nossa placa de BMS não passa a potência das baterias, o que lhe confere uma mais valia, só passam correntes fracas, todo o sistema de leitura e controle é feito por dois microprocessadores que em caso de detecção de anomalia dão informação para um Relé de controle da carga e outro de descarga.

http://www.batlight.pt/Paginas%20Produt ... odelos.htm

É isto que os importadores querem... Open-Source e possibilidade de atualização e reparação pelo cliente ou terceiros não lhes interessa.

[leitao_da_bairrada]

Proponham isso a um importador de motas eléctricas.

Será mais interessante cooperar com uma empresa do que estar à espera que os utilizadores de motas se interessem por um produto que depois não sabem como instalar na mota.

No grupo não estão importadores de motas mas estão os "instaladores" de bicicletas/motos/carros, aqueles que usam este tipo de sistema para alterar as bicicletas/motos/carros com mais potência, velocidade e autonomia.

[RJSC]

O leitao_da_bairrada também me telefonou e é garantido que posso ajudar pelo menos na solda das primeira unidades (componentes SMD), até porque sou da área de residência dele.

Outros contributos, serão conforme a disponibilidade.

[nios26]

Tinha enviado uma mensagem privada ao leitao e ao hjmrodrigues, digam o que acham,

"Vi que estão a tratar de tentar fazer um BMS para veiculos eletricos.

Para terminar o curso preciso de fazer um projecto, já algum tempo que ando com ideias de fazer um bms com um arduino para talvez mais tarde fazer outras coisas com isso.

Poderia-se fazer uma especie de computador de bordo como o Lopes está a fazer, poderia-se também fazer um alarme colocando por exemplo um acelerômetro, para mim o melhor de tudo é o novo modulo gsm que permitiria quando o alarme for activo enviar sms para o condutor, poderíamos por exemplo enviar uma sms e recebiamos uma sms com a capacidade da bateria, poderíamos por exemplo com uma simples sms colocar a moto a carregar ou parar a carga, ou receber uma sms quando a carga terminasse fazer uma enorme quantidade de coisas a distância por termos o modulo gsm, fazer uma aplicação android em que tudo poderia ser visualizado no ecrã do telemóvel poupando assim um ecrã no veiculo.

Eu não tenho muita experiencia com os arduinos pois apenas trabalhei algumas horas num projecto em que meti a comunicar dois modulos xbee e fiz uma pequena aplicação em visual basic que também comunicava com o pc , de qualquer maneira preciso mesmo de fazer o projecto para terminar o meu curso e penso que teria toda a lógica aproveitar esse tempo em fazer uma coisa que tem pés e cabeça para no futuro acrescentar algo aos nosso veículos elétricos.

Digam o que acham sobre isto.

Cumprimentos.

[RJSC]

Fazias duas coisas de uma vez! Avança!
E apesar de ter Arduino no título, já não é suposto usar um. Podes escolher outro microcontrolador.

[BondadeSua]

Tinha enviado uma mensagem privada ao leitao e ao hjmrodrigues, digam o que acham,

"Vi que estão a tratar de tentar fazer um BMS para veiculos eletricos.

Para terminar o curso preciso de fazer um projecto, já algum tempo que ando com ideias de fazer um bms com um arduino para talvez mais tarde fazer outras coisas com isso.
...
Digam o que acham sobre isto.

Cumprimentos.

Eu acho que é a tua oportunidade de fazer um trabalho elaborado e com apoio dos "técnicos do fórum". Põe-te de acordo antes de mais com os 2 principais promotores do tópico. E mesmo que o teu projecto seja mais elaborado do que o pretendido no tópico, tens uma boa razão/obrigação para avançar com as tuas ideias.
Os que estão a ver a caravana, como eu, podem servir de "cobaias de teste", em qualquer dos casos!
Apoio acho que terás sempre!

BondadeSua

[leitao_da_bairrada]

(...) penso que teria toda a lógica aproveitar esse tempo em fazer uma coisa que tem pés e cabeça para no futuro acrescentar algo aos nosso veículos elétricos.

Óptimo!!

O BMS que está pensado até ao momento comunica por I2C com o computador de bordo (sendo este último o master). O teu conceito de "alarme inteligente" pode ser um módulo que se liga ao computador de bordo por I2C.

É importante ter um "alarme inteligente" como a que descreves para proteger os nossos veículos/investimentos.

[leitao_da_bairrada]

Estive a falar com o Humberto ao telefone e parece-nos que chegamos à fase final de discussão de ideias/funcionalidades do BMS.

Protocolo de comunicação e documentação
O Humberto vai começar a escrever o protocolo de comunicação entre o computador e o BMS. Sugeri que o fizesse na wiki que criei para documentar o meu projecto do controlador da bicicleta. Esta wiki irá permitir qualquer pessoa consultar a documentação online e várias pessoas (quem se demonstrar interessado) contribuir -- podem ser com copy-paste do texto desta mensagem.

Esta wiki é OpenSource, é uma DokuWiki. Irei disponibilizar todo o seu conteúdo (na forma de um directório) para que todos os developers possam arquivá-la e preservar assim o seu conteúdo.

O link para a documentação deste BMS é: http://smartebike.likesyou.org/doku.php/smart_bms

NOTA: http://smartebike.likesyou.org é um domínio e alojamento gratuito. Podemos mudar (talvez mais tarde) para outro ou quem sabe, usar o do site Nova Energia.

Versionamento
Já tinha criado um repositório no github para o hardware e para o firmware:

• Git para o esquema e PCB: https://github.com/smart-ebike/bms-hardware

• Git para o firmware: https://github.com/smart-ebike/bms-firmware

Microcontrolador
Parece-me que há um consenso em usar o STM32 que já estou a usar no meu controlador de motor. O Humberto tem placas electrónicas com o STM32 e já tem experiência/conhecimento com este microcontrolador.

O STM32 pode ser programado por UART (o Humberto programa assim) e para isso só é preciso um cabo USB<->UART muito barato e acessível, que é muito usado no mundo do Arduino.
Eu nunca programei o STM32 por UART mas tenho-o programado e feito o debug com JTAG.

Esquema e PCB
O Humberto vai avançar com este trabalho. Ficou de testar o software KiCad, caso não o ache bom para a tarefa muda para outro.

[lopes]

Estou a gostar muito do andamento que este tópico que criei, está a levar.
Pretendia-se uma coisa um pouco especifica mas depressa evoluíram o projecto, e muito bem, para uma coisa mais abrangente.
Assim acho que já não faz sentido ter "arduino" no titulo do tópico, pelo que solicito que mudem o titulo para "Projecto BMS - Nova Energia", a fim de não causar confusão.

[leitao_da_bairrada]

Estou quase a acabar minha bicicleta eléctrica V4.0 (foto em anexo) e tentei usar um BMS chinês da loja BMSBattery.com (o Smart BMS) - queimou!! Se comprar um novo tenho de ficar umas 3 semanas à espera e nunca vou saber se ou vou queimar de novo, também não o sei reparar, nem sei porque queimou

Esta é a altura ideal para avançar com a prototipagem do meu BMS! Vou fazer um protótipo funcional usando a mesma técnica que usei para o meu controlador - usei uma placa de prototipagem e liguei os fios à mão:




Parece-me que para o BMS são precisos os seguintes chips:

- LTC6802 -- vou comprar na Farnell. Este chip tem pinos muito pequenos, vou comprar um adaptador para DIP, na Futurlec:


- STM32F100 -- já comprei uma placa com este microcontrolador na BraveKit.com (a mesma que já estou a usar no controlador do motor). Esta placa é pequena e barata ~10€.

- DC-DC -- vou usar o MAX5035D (o mesmo que já estou a usar no controlador do motor) que permite uma tensão máxima de entrada de 76V. A saída será de 5V para alimentar o sensor de corrente. A placa do STM32 já tem o seu regulador para 3.3V -- esta tensão será usada também para o módulo de Bluetooth.
Em alternativa poderei usar um módulo DC-DC.

Vou começar por encomendar o material e enquanto não chega, terei de começar a fazer o esquema.

Este protótipo funcional vai também ajudar a diminuir o risco de falhas, na PCB que o Humberto vai desenhar.

[leitao_da_bairrada]

Acabo de encontrar drivers em C para o LTC6802
Exemplo da função para leitura de tensão das 12 entradas/células:

Código: Selecionar todos

_Bool ltc6802_read_voltage(ltc6802_voltage_t *vtg)
{
        uint8_t i, j;
        uint8_t crcdata = 0;
        _Bool result = true;
        ltc6802_clear_cs();//Select chip

        //Send write configuration command
        ltc6802_spi_transfer(ltc6802_cmd_rdcv, NULL);

        //For all LTC chips...
        for(i = 0; i < _numDevice; i++)
        {
                uint8_t *ptr = (uint8_t*)&vtg[i];//make struct byte addressable
                //send whole configuration table
                for(j = 0; j < sizeof(ltc6802_voltage_t); j++)
                {
                        ltc6802_spi_transfer(0xFF, &ptr[j]);
                        crcdata = crc8_ccitt_update(crcdata,ptr[j]);
                }
                if(crcdata != 0)
                {
                        result = false;
                }
        }

        ltc6802_set_cs();//Unselect chip

        return result;
}

[pafi]

Mais um belo protótipo!!!
Fidel, a culpa é tua! Começaste, e agora o pessoal ficou entusiasmado
Mais uma para ir a Proença... e com aqueles pacotes todos ali fitacolados... quiçá ir pela estrada em conjunto com as motas

[leitao_da_bairrada]

Bem, o Sr. Greg Fordyce já fez quase tudo que pretendemos fazer, usando o mesmo LTC6802. O projecto dele é OpenSource e as sources para o esquema e PCB, em KiCad, estão no seu Github.

E aqui uma foto da placa:


Agora com as sources em KiCad, será muito rápido executar o esquema

[hjmrodrigues]

Belo achado! Vai dar um jeitão.... Só dá para 12 células mas torna o nosso trabalho muito mais fácil!

[Emanuel Couto]

Feliz Páscoa...........

[leitao_da_bairrada]

Estive a falar ao telefone com o Humberto - está a trabalhar no esquema. E eu já comecei a dispor as fichas na placa electrónica de protótipagem que vou montar.
Em breve teremos um esquema de blocos com as entradas/saídas do BMS.

Para o CB (computador de bordo) pensava em usar duas placas electrónicas baratas (vindas da China):

- STM32 STM32F103RBT6 Development Board w/ 2.8" TFT LCD Touch Screen -- 35€
Esta placa usa o mesmo microcontrolador STM32 e só precisa de alimentação externa para funcionar. Tem já uma ficha com o I2C para comunicação com o BMS e/ou controlador do motor.

- DC 4~40V to DC 1.5~35V Voltage Step Down Transformer -- 3€
Esta DC-DC iria permitir a alimentação da placa anterior, a partir de 60V ou menos.

Aqui uma dos muitos vídeos a demonstrar a capacidade desta placa com LCD touch:

Link

[leitao_da_bairrada]

Comecei a preparar a placa onde vou protótipar/desenvolver o BMS. De momento só me faltam os chips para a medição da tensão das células e a DC-DC para alimentar o BMS a partir de uma tensão elevada (grande número de células).

As fotos mostram num dos lados o módulo Bluetooth e no outro a placa com o STM32. A barra mais longa de conectores é para a ligação das 24 células, as outras para: I2C (para comunicação com o computador de bordo); sinal para desligar a carga (controlador, computador de bordo, etc); sinal para desligar o carregador; entrada de sinal do sensor de corrente.

[lopes]

Muito bem!
Agora que já passou à prática, até dá mais gosto seguir o tópico!

[Fidel]

Vamos la vamos la a por isto a funcionar que eu estou a precisar de um... o meu deve ter ido a vida, pois nao me carrega a ultima celula.

[leitao_da_bairrada]

Fiz push do firmware inicial para o Github: https://github.com/smart-ebike/bms-firmware
Reutilizei o do projecto Smart Motor Controller.

O firmware tem os drivers para a UART (para comunicar com o módulo de Bluetooth) e uma espécie de printf(). Já testei este código com o módulo de Bluetooth e funciona.

Está também operacional os drivers da ADC, que serão usados para medir o sinal do sensor de corrente.

Falta os drivers para o SPI (para comunicar com o chip medidor de tensão das células LTC6802-2), os drivers para o LTC6802-2 e os drivers para o I2C (para comunicar com o computador de bordo.

O código compila e o output é este:

Código: Selecionar todos

smart_bms-github$ make all
SHELL is sh, REMOVE_CMD is rm
-------- begin, mode: FLASH_RUN --------
arm-none-eabi-gcc (Sourcery G++ Lite 2010q1-188) 4.4.1
Copyright (C) 2009 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

  CC     FLASH_RUN/main.o
  CC     FLASH_RUN/gpio.o
  CC     FLASH_RUN/adc.o
  CC     FLASH_RUN/uart.o
  CC     FLASH_RUN/sermsg.o
  CC     FLASH_RUN/sersendf.o
  CC     FLASH_RUN/serial_fifo.o
  CC     FLASH_RUN/startup_stm32f10x_md_mthomas.o
  CC     FLASH_RUN/core_cm3.o
  CC     FLASH_RUN/system_stm32f10x.o
  CC     FLASH_RUN/stm32f10x_adc.o
  CC     FLASH_RUN/stm32f10x_usart.o
  CC     FLASH_RUN/stm32f10x_gpio.o
  CC     FLASH_RUN/stm32f10x_rcc.o
  CC     FLASH_RUN/stm32f10x_pwr.o
  CC     FLASH_RUN/stm32f10x_dma.o
  CC     FLASH_RUN/misc.o
  LINK   FLASH_RUN/project.elf
  LIST   FLASH_RUN/project.lss
  SYM    FLASH_RUN/project.sym
  HEX    FLASH_RUN/project.hex
  BIN    FLASH_RUN/project.bin
Size after build:
section            size        addr
.text              2180   134217728
.data                24   536870912
.bss                  8   536870936
Total             63963
-------- end --------