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leo66
Utente Attivo
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 Inserito il - 10/09/2009 : 09:16:08
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Nell'ottica di misurare le prestazioni del mio mezzo ho costruito una piccola scheda di acquisizione per leggere tensione e corrente dalle batterie della bipa.
Adesso che ho ottenuto questi due dati, tramite una scheda demo della Microchip con un microcontroller e un display LCD volevo visualizzare le grandezze utili per controllare lo stato della batteria.
Premesso che tensione corrente e potenza si calcolano facile, avevo qualche dubbio sul calcolo dell'energia. Su che base è calcolata? Avete qualche dritta?
Appena ho un pò di tempo posterò le foto dell'oggetto.
Grazie.
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-Kastle Vision800 - Bafang 24V 250W SWXH rear da alcedoitalia + batteria LiIon dennj 36V 12Ah da Giugno 2010 1500Km
(Pb 24V 9Ah 2500Km)
-Giant Trance 2006 |
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JamesTKirk74
Utente Attivo
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Inserito il - 10/09/2009 : 13:34:23
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Ciao, mi era balenata l'idea di fare una cosa del genere utilizzando un Arduino, ma la quasi totale mancanza di tempo mi ha fatto desistere.
Trattandosi di corrente continua e' tutto abbastanza semplice.
Tieni presente che la piu' grande limitazione del watt's up e' che si puo' alimentare max a 60v (io vorrei passare a 72).
Altri computer piu' sofisticati permettono di limitare la corrente max resa disponibile alla centralina (utile per salvaguardare batterie con C di scarica basso, tipo le mie piombo...)
Per me sarebbe sufficiente vedere:
Potenza/Assorbimento/Tensione istantanei
Tensione minima, corrente max, potenza max, watt/h
Praticamente identico al watt's up ma con una tensione di alimentazione > 60v (e corrente di almeno 40A)
Se fosse retroilluminato non sarebbe male, magari azzurro ghiaccio
;-) |
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leo66
Utente Attivo
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674 Messaggi |
Inserito il - 10/09/2009 : 14:19:22
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Azz, James, io ho fatto una domanda e mi ritrovo un ordine....  Quanti pezzi?
Scherzi a parte, se il tutto va si può perfezionare e mettere in una scatola, x ora funziona fino a 40V e ±20A. Lettura con uno shunt e A/D converter. Ci sono dei chip dell'Allegro a effetto di Hall che leggono fino a 100A senza caduta, ma farli arrivare costa un pacco in spedizione... 
Formule? 
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-Kastle Vision800 - Bafang 24V 250W SWXH rear da alcedoitalia + batteria LiIon dennj 36V 12Ah da Giugno 2010 1500Km
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JamesTKirk74
Utente Attivo
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Inserito il - 10/09/2009 : 22:04:47
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Ah ah Leo, il watt's up l'ho comprato e mi trovo bene!
Mi sarebbe piaciuto dilettarmi a programmarne uno da me... ma come ti ripeto, tempo non ne ho.
Pensa che ci ho messo 4 mesi a montare le e-bike...
Comunque, domani al lavoro guardo le formule sui book che ho e te le posto..
Paolo |
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giangi71cr
Nuovo Utente
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28 Messaggi |
Inserito il - 10/09/2009 : 23:15:43
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Di preciso cosa vuoi calcolare?
L’equazione dimensionale dell’energia E, è il prodotto di una forza
per uno spostamento (E=F*l), cioè una lunghezza al quadrato per una
massa su un tempo al quadrato:la sua unità di misura è il Joule (J=
Kg m2/ s2 )
Il lavoro è sempre forza per spostamento, la forza è massa per accelerazione da qui l'equazione di cui sopra.
Altra cosa è la potenza P. è un’energia fratto un
tempo (P = E/t), cioè una lunghezza al quadrato per una massa su
un tempo al cubo: la sua unità di misura è il Watt (W = Kg m2/s3 ).
Forse a te interessano i wattora che sono Watt per le ore (Wh misura che non appartiene al S.I), se fai l'equazione dimensionale vedi che moltiplichi Kg m2/s3 per un tempo semplificando il tempo al cubo che hai a denominatore.
Questo sistema del Wattora genera confusione ma è utile nel metodo tecnico/pratico, esempio una batteria da 10 Ah ti fornisce una corrente di 10A per un ora poi è vuota.
Spero di aver suscitato un po di curiosità sulle unità di misura 
Fammi sapere... |
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leo66
Utente Attivo
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674 Messaggi |
Inserito il - 11/09/2009 : 09:21:21
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@giangi: praticamente mi hai fatto tornare a scuola, una rinfrescata proprio ci voleva!
@James: il tempo è veramente tiranno, sapessi quanti progetti sono dimenticati nel cassetto in attesa di essere rispolverati!
Attendo le formule, allora!
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leo66
Utente Attivo
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Inserito il - 11/09/2009 : 15:58:21
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Foto!
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Scheda lettura (perdonate la messa a fuoco ):
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giangi71cr
Nuovo Utente
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Inserito il - 11/09/2009 : 18:48:35
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Bel lavoro!
Dai implementa i consumi in Ah.
Io programmavo i basicstamp, molto facili ma costosi, mi piacerebbe intraprendere il tuo percorso ma fra studio e lavoro non posso. |
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leo66
Utente Attivo
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674 Messaggi |
Inserito il - 11/09/2009 : 23:01:44
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Con i PIC serve poca roba. Poi usando il C si programmano in fretta.
Per gli Ah aspetto sempre una vostra dritta! Ho trovato un application del PIC dove gli Ah si ricavano misurando la corrente ogni secondo, dividendo x 3600 e sommando ai valori precedenti. Pensate vada bene come sistema? Sottraendo dal valore di targa dovrei trovare la capacità residua. Vado bene? |
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giangi71cr
Nuovo Utente
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Inserito il - 12/09/2009 : 08:32:29
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Credo vada bene, l'unica cosa è che dovresti sommare i valori precedenti e dividere per il numero dei dati sommati (media, magari ponderata, poi come dicevi sottrarre al valore di targa ammesso che sia attendibile.
Potresti utilizzare lo stesso strumento, durante la carica, per vedere effettivamente quanti Ah hai inmesso nella batteria poi utilizzare questo valore al posto del valore di targa. |
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Linuxianox
Utente Medio
456 Messaggi |
Inserito il - 12/09/2009 : 08:36:01
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@leo66: Benissimo!  Anche se in un secondo ti potresti perdere qualche picco..immagino che il pic Tu lo stia facendo andare almeno a 20MHz quindi perchè non misuri ogni 1e-3 secondi e dividi per 3,6e6? A quella frequenza di clock ce la dovresti fare benissimo col tempo di campionamento dell'ADC.
@giangi71cr: non deve calcolare gli A medi ma gli Ah quindi deve fare un integrale nel tempo della corrente, il cui valore aumenta col tempo in quanto la corrente è una funzione sempre >= 0 e l'integrale è una funzione monotòna.
Infatti, essendo la corrente i, integrata in t da [i*t] e visto che vuole il risultato in ore deve moltiplicare tutto per la costante 1/3600 e sommare. E' un pò come fare gli integrali partendo dalla definizione: Somme di Cauchy-Riemann.
Se vuole la capacità residua istantanea, allora deve sottrarre alla capacità nominale della batteria, il valore dell'integrale calcolato fino a quell'istante, come ha detto. |
AntonioMan City Bike Esperia 28" modded with Crystalyte kit 408 powered by Cammy_CC 48V/20Ah LiFePo4 (850km crossed with 4 x SLA 12V/7Ah now totally dead!) |
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leo66
Utente Attivo
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674 Messaggi |
Inserito il - 12/09/2009 : 09:40:28
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Ogni ms? Non è un pò troppo? A 20MHz ci posso andare, però l'A/D è esterno e devo fare il conto di quanto ci vuole a trasferire i dati tramite la seriale, non potrei accontentarmi di 10 letture al secondo, che mi sembra + fattibile? I modelli commerciali a quanto vanno?
L'idea di misurare anche la corrente di carica è OK, avevo giusto previsto una lettura bidirezionale dello shunt. |
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Linuxianox
Utente Medio
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Inserito il - 12/09/2009 : 10:14:12
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| Si si è fattibile pure 1 secondo se è per questo. 1e-1s dovrebbe andare bene ma io non scendere sotto le 100 letture al secondo. In questo modo fai letture davvero affidabili che non ti comportano nessuna complicazione nel circuito..quindi perchè rinunciarci. Non mi sembrano velocità assurde per un PIC. Ma perchè hai l'A/D esterno? Non hai un PIC con l'A/D incorporato? Tipo il 16F887 o il più piccolo 16F876 che rimane sempre sugli 8K e ha 5 ingressi A/D? |
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leo66
Utente Attivo
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Inserito il - 12/09/2009 : 10:44:23
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Ah ma non ho detto che non si può, dovevo controllare le tempistiche! Poi metti in conto che la lettura andrebbe un pò filtrata, sennò leggerei eventuali disturbi come picchi di corrente... La breadboard usa il PICF877 io userei un 876 o un 88, che sono più piccoli.
10bit di risoluzione mi sembravano un pò pochini per un ingresso di +/- 20A, anche considerando un possibile ampliamento futuro.
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leo66
Utente Attivo
Lombardia
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Inserito il - 12/09/2009 : 10:46:05
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Scusa Linux, visto che mastichi PIC, hai già avuto esperienza di installazione di MPASM sul pinguino con eventuali programmatori (ICD o PCKit)?
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Linuxianox
Utente Medio
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Inserito il - 12/09/2009 : 12:33:11
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I pic li ho masticati pochissimo a dire la verità, e quel po che ho fatto l'ho fatto su win con MikroC perchè per programmarli ho usato un programmatore USB cinese (20€ con tutta la spediozione) che usa un applicativo fatto solo per win. Comunque sia il codice lo scrivi benissimo con gedit e se hai le librerie adatte te la cavi anche con gcc penso. Illo tempore cercai anche qualcosa per compilare sotto linux ma non mi ricordo di preciso cosa servisse...una googlata ti risolverebbe il problema.
Per i bit, 10 mi sembrano accettabili...avresti una quantizzazione a 20mA che ti permetterebbe, forse, di misurare anche la corrente che assorbe la sola centralina alimentata + gli eventuali led sulla manopola del gas. |
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leo66
Utente Attivo
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Inserito il - 12/09/2009 : 12:39:36
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| Linuxianox ha scritto:
I pic li ho masticati pochissimo a dire la verità, e quel po che ho fatto l'ho fatto su win con MikroC perchè per programmarli ho usato un programmatore USB cinese (20€ con tutta la spediozione) che usa un applicativo fatto solo per win. Comunque sia il codice lo scrivi benissimo con gedit e se hai le librerie adatte te la cavi anche con gcc penso. Illo tempore cercai anche qualcosa per compilare sotto linux ma non mi ricordo di preciso cosa servisse...una googlata ti risolverebbe il problema.
Per i bit, 10 mi sembrano accettabili...avresti una quantizzazione a 20mA che ti permetterebbe, forse, di misurare anche la corrente che assorbe la sola centralina alimentata + gli eventuali led sulla manopola del gas.
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EhEh, io sono preciso, voglio il mA! A semplificare faccio in fretta però! Io uso CCS come compilatore e il PICKit che uso al lavoro con il portatile alla sera. Però volevo provare a buttare tutto sotto Wine, incrociando le dita di mani e piedi!  Win a casa l'ho buttato da un pezzo! |
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giangi71cr
Nuovo Utente
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28 Messaggi |
Inserito il - 12/09/2009 : 12:59:50
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| Linuxianox ha scritto:
@leo66: Benissimo! Anche se in un secondo ti potresti perdere qualche picco..immagino che il pic Tu lo stia facendo andare almeno a 20MHz quindi perchè non misuri ogni 1e-3 secondi e dividi per 3,6e6? A quella frequenza di clock ce la dovresti fare benissimo col tempo di campionamento dell'ADC.
@giangi71cr: non deve calcolare gli A medi ma gli Ah quindi deve fare un integrale nel tempo della corrente, il cui valore aumenta col tempo in quanto la corrente è una funzione sempre >= 0 e l'integrale è una funzione monotòna.
Infatti, essendo la corrente i, integrata in t da [i*t] e visto che vuole il risultato in ore deve moltiplicare tutto per la costante 1/3600 e sommare. E' un pò come fare gli integrali partendo dalla definizione: Somme di Cauchy-Riemann.
Se vuole la capacità residua istantanea, allora deve sottrarre alla capacità nominale della batteria, il valore dell'integrale calcolato fino a quell'istante, come ha detto.
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Daccordissimo con te anche se non ho ben capito gli estremi di integrazione.
Il mio suggerimento era relativo all'acquisizione di un valore in Ah facendo la lettura su qualche secondo per mediare.
Evidentemente per avere uno strumento usabile bisogna seguire le tue indicazioni (integrando) magari dopo aver filtrato con polinomi che conoscerai meglio di me. |
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davide_ttk
Utente Medio
220 Messaggi |
Inserito il - 12/09/2009 : 13:21:57
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Ho capito un quarto di quello che avete scritto, ma se vi serve una mano per testare quello che state facendo, qui avete una cavia a disposizione...
Specie se include pinguini e GCC..
Davide |
Triciclo autocostruito, batteria comprata, motore comprato; i kilometri che faccio sono fatti miei :-) |
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Bentax
Utente Senior
1559 Messaggi |
Inserito il - 12/09/2009 : 13:56:37
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stupendo leo66!
hai fatto un watt's up !!
per tensioni maggiori di 60V gente del forum mi ha consigliato il Cycle Analyst, che ho comprato
e sto usando con tensione batteria anche di 86V. funziona molto bene.
Per la misura dell'energia conviene riferirsi sicuramente ai wattora (Wh), dimensionalmente pari al prodotto di tensione x corrente x tempo.
in pratica se abbiamo:
tensione V(t) funzione del tempo in volt (V)
corrente i(t) funzione del tempo in ampere (A)
la potenza istantanea è data da
P(t) = V(t) x i(t) in watt (W)
l'energia è data dall'integrale della funzione P(t)=V(t) x i(t)
dal tempo t1 (partenza) al tempo t2(arrivo).
il watt's up di solito fornisce anche l'integrale della corrente i(t) da t1 a t2,
che è la carica elettrica (C) passata attraverso il circuito, e si misura in ampere-ora (Ah).
credo invece che non sia del tutto corretto moltiplicare gli ampere-ora per la tensione nominale
di batteria, perché quest'ultima non è fissa ma cambia di continuo come penso avrai visto.
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e-bikes:
1. MTB Cannondale Jekyll (bbs02 750W centrale)
2. Dahon Jetstream P8 (ex 'motorino') - muscolare
3. city bike - muscolare (da rimettere a posto)
4. Cinzia Car bike (ex rubata, da rimettere a posto) - muscolare |
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leo66
Utente Attivo
Lombardia
674 Messaggi |
Inserito il - 23/10/2009 : 23:23:12
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Aggiornamento:
sono riuscito a mettere tutto in una scatola, utilizzando un display retroilluminato.
Immagine:
50,25 KB
Già che c'ero ho aggiunto un sensore per la lettura di temperatura e umidità e un orologio con batteria tampone.
Mi manca solo la lettura della velocità, utilizzando il sensore reed di un vecchio ciclocomputer Decathlon.
Nella finestra principale ho aggiunto anche la visualizzazione dei Wh e del picco max di corrente.
Tra le altre cose mi mancherebbe anche una gestione un pò strutturata dei menu...
Le letture ora mi sembrano corrette, inizialmente ho avuto problemi perchè integravo ogni 8 decimi anzichè ogni secondo, con errori conseguenti. Sistemando il timing le letture ora sono realistiche. |
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uuuyea
Utente Master
2051 Messaggi |
Inserito il - 24/10/2009 : 09:13:49
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| Se trovassi un display retroilluminato più grande ed una gestione migliore dei menu il tuo prodotto supererebbe di gran lunga il wattsup che tutti conosciamo che io sinceramente trovo brutto per colpa di un display microscopico. Complimenti per il fai da te ad alto livello ! |
Hai bisogno di aiuto? è disponibile il libro "Due Ruote e un Elettrone" >>> http://goo.gl/857ryG |
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leo66
Utente Attivo
Lombardia
674 Messaggi |
Inserito il - 24/10/2009 : 13:24:24
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| vonluger ha scritto:
Se trovassi un display retroilluminato più grande ed una gestione migliore dei menu il tuo prodotto supererebbe di gran lunga il wattsup che tutti conosciamo che io sinceramente trovo brutto per colpa di un display microscopico. Complimenti per il fai da te ad alto livello !
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Il problema è che ci si confronta con prezzi (e volumi) improponibili x 1 fai da te..... xò il know how ve lo metto volentieri a disposizione! |
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mazott
Utente Senior
Lazio
1359 Messaggi |
Inserito il - 24/10/2009 : 13:38:56
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| leo66 ha scritto:
Le letture ora mi sembrano corrette
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Mi sembra che tu stia facendo un lavoro veramente superlativo. Per la verifica della precisione, soprattutto per quanto riguarda l'energia in Wh, che metodo di test usi? |
>>>>> (26000Km Crystalyte 4011 48V) <<<<< |
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leo66
Utente Attivo
Lombardia
674 Messaggi |
Inserito il - 24/10/2009 : 23:23:59
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| Ho tarato voltmetro e amperometro utilizzando un multimetro Fluke, quindi se sono corretti questi valori presumo che anche le mie letture lo siano. Per quanto riguarda le integrazioni, ho inserito da software due valori fissi di tensione e corrente, confrontando a tempi specificati i risultati in Ah e Wh. E' proprio così facendo che ho scoperto di aver settato il timer in modo sbagliato. Ora, se imposto 28V e 10A, dopo un'ora misuro 10Ah e 280Wh, giusto, no? |
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nuvola
Utente Senior
1261 Messaggi |
Inserito il - 25/10/2009 : 03:38:14
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leo, quanti hai speso sino ad ora?
sono curioso... |
Haibike 7.0 xduro 2017
Silverback double scout
Rockrider 9.2 |
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mazott
Utente Senior
Lazio
1359 Messaggi |
Inserito il - 25/10/2009 : 09:30:52
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| leo66 ha scritto:
ho inserito da software due valori fissi di tensione e corrente, confrontando a tempi specificati i risultati in Ah e Wh.
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Il calcolo dei Wh dovrebbe essere l'accumulazione dei prodotti aritmetici dei valori istantanei di A e V risultanti in ogni slot del tempo. Forse potresti fare un semplice circuito esterno di prova in cui, secondo un piano programmato, alterare manualmente, e soprattutto indipendentemente, i valori di ingresso di A e V per calcolare i valori puntuali da confrontare con quelli accumulati nel tuo Watts'Up. Oppure direttamente usare un Watts'Up originale per fare un confronto col tuo su un carico reale... |
>>>>> (26000Km Crystalyte 4011 48V) <<<<< |
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pixbuster
Amministratore
fondatore
Veneto
12373 Messaggi |
Inserito il - 25/10/2009 : 22:00:34
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Mi intrometto sommessamente per suggerire una cosa: visto che l'apparecchio conosce watt, ampere e km/h, non sarebbe possibile calcolare (e visualizzare) i Wh/km o (più facile da interpretare) i chilometri con un amperora (valori istantanei)?
Per me questo è il valore più interessante perchè permette di ottimizzare la propria andatura: a volte, complice la non linearità del rendimento del motore, si consuma meno a velocità maggiori; ed è un valore prezioso in salita
Di solito faccio il calcolo al volo ma avere una visualizzazione sarebbe mooooolto più comodo
((( Per calcolare i km con un amperora è sufficiente dividere la velocità per gli ampere )))
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Pix su Frisbee Atlas, su pieghevole 20" Kawasaki con kit Bafang centrale e su Cargo muscolare "artigianale"
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leo66
Utente Attivo
Lombardia
674 Messaggi |
Inserito il - 25/10/2009 : 23:17:02
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| mazott ha scritto:
| leo66 ha scritto:
ho inserito da software due valori fissi di tensione e corrente, confrontando a tempi specificati i risultati in Ah e Wh.
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Il calcolo dei Wh dovrebbe essere l'accumulazione dei prodotti aritmetici dei valori istantanei di A e V risultanti in ogni slot del tempo. Forse potresti fare un semplice circuito esterno di prova in cui, secondo un piano programmato, alterare manualmente, e soprattutto indipendentemente, i valori di ingresso di A e V per calcolare i valori puntuali da confrontare con quelli accumulati nel tuo Watts'Up. Oppure direttamente usare un Watts'Up originale per fare un confronto col tuo su un carico reale...
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Eastto: ogni secondo faccio V x I (istantanei), divido x 3600 e lo sommo a quelli calcolati nei secondi precedenti (il valore è resettabile). |
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mazott
Utente Senior
Lazio
1359 Messaggi |
Inserito il - 26/10/2009 : 08:03:29
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| pixbuster ha scritto:
visto che l'apparecchio conosce watt, ampere e km/h, non sarebbe possibile calcolare (e visualizzare) i Wh/km o (più facile da interpretare) i chilometri con un amperora (valori istantanei)?
Per me questo è il valore più interessante
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Infatti e' vero, sarebbe un ottimo feedback di informazione per controllare al meglio l'uso del regolatore manuale.
Eppure anche l'info assoluta sui Wh (e non solo quella riguardo agli Ah) e' molto utile in un altro senso. Si puo' vedere tempestivamente lo stato reale di efficienza del pack quando di volta in volta si fa il confronto tra l'energia dell'ultima scarica e quella necessaria per la ricarica subito successiva. Se c'e' uno sbilanciamento con regolarita', la batteria potrebbe avere segnali di degradamento. |
>>>>> (26000Km Crystalyte 4011 48V) <<<<< |
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leo66
Utente Attivo
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Inserito il - 26/10/2009 : 09:49:49
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Avevo risposto ieri sera ma dev'essere andata persa prima dell'invio!
Buona l'idea, Pix, però i km ancora non li leggo, fanno parte del prossimo aggiornamento.
Al momento lo strumento è stato smontato per il rifacimento del contenitore batterie nel triangolo, appena il progetto riparte vi terrò aggiornati. Purtroppo i miei tempi sono quelli che sono.... Stay Tuned! |
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