Batterie-Monitor/Einzelblocküberwachung per Web-Server/Smartphone


dl3daz

Neues Mitglied
28.10.2018
43
Mir sind einige STM5-100MRE in unbekanntem Zustand "zugelaufen". Um den Zustand zu ermitteln, habe ich mir einen einfachen Batteriemonitor gebaut:
Ein ESP32 misst die Spannung (und Temperatur) und lädt die Werte per HTTP-GET auf einen Webserver hoch. Dort wird eine .csv-Datei erzeugt und daraus mit gnuplot eine Grafik.
So kann ich bequem verfolgen, wie sich der Block verhält. ( Hier ein Block bei 4A Ladestrom )

Als nächstes habe ich vor, so ähnlich eine Einzelblocküberwachung zu bauen: Je ein ESP32 an jeden Block, ein 3,3V Spannungsregler, zwei Widerstände als Spannungsteiler und dann die Spannung (und evtl. Temperatur) per Bluetooth (BLE?) senden. Dann brauche ich noch eine "App" fürs Smartphone und habe alle Spannungen im Blick. Die absoluten Werte sind dabei gar nicht mal so interessant, aber man sollte sehen können, welcher Block am ehesten schlapp macht.

Jetzt brauche ich noch eine Möglichkeit, einzelne Blöcke mit >>6A zu laden und mit großen Strömen zu entladen.

Falls jemand interessiert ist, teile ich die Software gerne.
Gruß,
Falk
 
Zuletzt bearbeitet:
  • Like
Wertungen: saxobernd

thegray

Bekanntes Mitglied
15.04.2008
8.263
Richter Ansatz - seit Jahren Proklamiert.

Für ein paar mehr sollte man dann aber das ganze über einen Differenzial Eingang AD gehen lassen - Das ganze wird vorher noch über einen Multiplexer gejagt und das ganze Gelersch noch über einen Galvnisch getrennten DC/DC versorgt. (wegen der Bezugsmasse vs. Differential vs. Spannungsversorgung CPU) Perfekt

Denn diese Controller haben mehr Leistung als man für Sowas braucht selbst wenn die Anwendung über einen Pyton oder Basic-Interpreter laufen würde ;-)
Selbet 16 Akkus abzufragen/Logen ist dann kein Thema.
 

dl3daz

Neues Mitglied
28.10.2018
43
Ich dachte eher daran, an jeden Block einen Spannungsregler und einen ESP32 anzuschließen.
Dann habe ich keine Probleme mit galvanischer Trennung und der Reihenschaltung.
Die wenigen mA, die da fließen, sind ja kein Problem. Die dürften den Selbstendladungsstrom noch unterschreiten.
 

thegray

Bekanntes Mitglied
15.04.2008
8.263
Ich dachte eher daran, an jeden Block einen Spannungsregler und einen ESP32 anzuschließen.
Die wenigen mA, die da fließen, sind ja kein Problem. Die dürften den Selbstendladungsstrom noch unterschreiten.
dachte; dürfte ?

Also entweder arbeitet man mit "alternativ Fackten"
oder hat mir unbekannte ESP.
Also mit wenig Programmcode - sind schon mal 50mA usus, Dann noch einen Längsregler davor reden wir schon mal von einigen Wh die da zusammenkommen.
Natürlich kann man sich dann noch ein ausgebuftes Powermanagment ausdenken um die massive CPUunterforderung im Verhältnis zum Basisverbrauch auszugleichen - macht auch Arbeit.
Oder man nimmt einen angemesseneren SingelchipCPU

Noch Ärger wird es wenn man WIFI nutz - setze ich einfach mal voraus sonst braucht man keinen ESP32 zu nehmen ;-) - sondern einen 8Biter der mit dem hundertstel der Energie auskommt ohne das man Klimzüge in der Software machen muß.
Dann sind auch 100mA drin - also an einem Tag 2,5Ah Pro Block. (OK kann man noch Diskutieren wenn man richtig Fette Stationäre speicher hat - aber in einen Kompaktfahrzeug mit begrenzter Akkugröße und Zyklenfestigkeit - da gehen durch den Eigenverbrauch in Jahr dann mehr als 1000Ah drauf und das auf die Lebenszeit selbst wenn alles über Jahre absolut fehlerfrei läuft.
Wenn nicht .....- schon andere BMS-Systeme die ganz andere weil sierere Ansötze verfolgten haben schon große und teure Blöcke innerhalb kürzester Nutzungszeit gekillt .....

Ach ja und dann noch 3,3V dazu noch der Längsregler bei den besseren LD versionen mindestens 0,5V oder besser 1V Spannungsverlust einkalkulieren - das bedeutet das die Versorgungsspannung aus dem Eignen Block nicht unter 3,8-4,5Volt sein darf weil sonst entweder UV-Lockout oder Programmfehler "analog vorprogrammiert"

Evtl. ist man da etwas zu kurz gedacht..... ;-)))
 
Zuletzt bearbeitet:
  • Like
Wertungen: Sven Salbach

dl3daz

Neues Mitglied
28.10.2018
43
dachte; dürfte ?

Also entweder arbeitet man mit "alternativ Fackten"
oder hat mir unbekannte ESP.
Also mit wenig Programmcode - sind schon mal 50mA usus, Dann noch einen Längsregler davor reden wir schon mal von einigen Wh die da zusammenkommen.
Natürlich kann man sich dann noch ein ausgebuftes Powermanagment ausdenken um die massive CPUunterforderung im Verhältnis zum Basisverbrauch auszugleichen - macht auch Arbeit.
Oder man nimmt einen angemesseneren SingelchipCPU

Noch Ärger wird es wenn man WIFI nutz - setze ich einfach mal voraus sonst braucht man keinen ESP32 zu nehmen ;-) - sondern einen 8Biter der mit dem hundertstel der Energie auskommt ohne das man Klimzüge in der Software machen muß.
Dann sind auch 100mA drin - also an einem Tag 2,5Ah Pro Block. (OK kann man noch Diskutieren wenn man richtig Fette Stationäre speicher hat - aber in einen Kompaktfahrzeug mit begrenzter Akkugröße und Zyklenfestigkeit - da gehen durch den Eigenverbrauch in Jahr dann mehr als 1000Ah drauf und das auf die Lebenszeit selbst wenn alles über Jahre absolut fehlerfrei läuft.
Wenn nicht .....- schon andere BMS-Systeme die ganz andere weil sierere Ansötze verfolgten haben schon große und teure Blöcke innerhalb kürzester Nutzungszeit gekillt .....

Ach ja und dann noch 3,3V dazu noch der Längsregler bei den besseren LD versionen mindestens 0,5V oder besser 1V Spannungsverlust einkalkulieren - das bedeutet das die Versorgungsspannung aus dem Eignen Block nicht unter 3,8-4,5Volt sein darf weil sonst entweder UV-Lockout oder Programmfehler "analog vorprogrammiert"

Evtl. ist man da etwas zu kurz gedacht..... ;-)))
dachte; dürfte ?

Also entweder arbeitet man mit "alternativ Fackten"
oder hat mir unbekannte ESP.
Also mit wenig Programmcode - sind schon mal 50mA usus, Dann noch einen Längsregler davor reden wir schon mal von einigen Wh die da zusammenkommen.
Natürlich kann man sich dann noch ein ausgebuftes Powermanagment ausdenken um die massive CPUunterforderung im Verhältnis zum Basisverbrauch auszugleichen - macht auch Arbeit.
Oder man nimmt einen angemesseneren SingelchipCPU
Noch Ärger wird es wenn man WIFI nutz - setze ich einfach mal voraus sonst braucht man keinen ESP32 zu nehmen ;-) - sondern einen 8Biter der mit dem hundertstel der Energie auskommt ohne das man Klimzüge in der Software machen muß.
So ein Powermanagement ist ja kein Hexenwerk. Ich habe noch keine Erfahrung, welche durchschnittliche Stromaufnahme bei minimalem CPU-Takt und alle N Sekunden Aufwachen, Spannung messen und per BLE senden zu errichen ist. Andere Anwendungen kommen auf < 1mA...

Natürlich könnte ich einen anderen Prozessor nehmen, ich kenne nur keinen, der ADC und BLE eingebaut hat und für den es fertige Leiterplatten für <5€/Stück sowie eine recht angenehme IDE gibt.

Dann sind auch 100mA drin - also an einem Tag 2,5Ah Pro Block. (OK kann man noch Diskutieren wenn man richtig Fette Stationäre speicher hat - aber in einen Kompaktfahrzeug mit begrenzter Akkugröße und Zyklenfestigkeit - da gehen durch den Eigenverbrauch in Jahr dann mehr als 1000Ah drauf und das auf die Lebenszeit selbst wenn alles über Jahre absolut fehlerfrei läuft.
Wenn nicht .....- schon andere BMS-Systeme die ganz andere weil sierere Ansötze verfolgten haben schon große und teure Blöcke innerhalb kürzester Nutzungszeit gekillt .....

Ach ja und dann noch 3,3V dazu noch der Längsregler bei den besseren LD versionen mindestens 0,5V oder besser 1V Spannungsverlust einkalkulieren - das bedeutet das die Versorgungsspannung aus dem Eignen Block nicht unter 3,8-4,5Volt sein darf weil sonst entweder UV-Lockout oder Programmfehler "analog vorprogrammiert"
Es soll kein BMS sein, sondern komfortabel anzeigen, welche Spannung jeder Block hat. Und wenn nur einer unter 4V fällt, kenne ich den Übeltäter, fallen alle unter 4V, brauche ich kein Monitoring mehr, weil die Karre dann steht.

Evtl. ist man da etwas zu kurz gedacht..... ;-)))
Ich bin ja noch nicht fertig mit Denken. Ich glaube aber, daß meine Lösung für mich die praktikabelste ist.

Falk
 

thegray

Bekanntes Mitglied
15.04.2008
8.263
Nun ja.

OK man will das mit BT machen.
Und nur alle Paar Sekunden.
OK dann bekommt man weniger Verbrauch - und Weniger Sendeleistung - Die Petrolheads Kennen da ein Sprichwort "Hubraum ist durch nicht zu ersetzten, außer......
HM, nun das ganze Fahrzeug ist nicht HF-Frei aus dem Batt-Trog raus und zuverlässig ins Fahrzeug innere - Das mit 2Duzend BT, Verbindungen mit Interferenzen und Oberwellen des Tiefsetzstellers......
Da ist dann mit nur ein Paar mW kein ankommen

Nun wenn 5.1 verwendet wird kann evtl. Mesh weiterhelfen

Aber am Ende sehe ich das etwas Kritisch. mit den anvisierten Paar Milliampere .
Denn dann ist HW- Kanonen auf V-Mess-Spatzen geschossen.
Denn mit 5Euro pro Block bleibt es dabei auch nicht, zu mal dann immer noch die Laugendämpfe bleiben......
Und wie gesagt - die sowas haben wollten, die wolten ihre schwachen Kandidaten kontrollieren und wenn dann die Kommunikation / Messung unter 5V instabil würde. Bei dem Hw-Aufwand .....


Und andere werden nur zur Spannungsmessung - nicht so ein Aufwand treiben da geht es anders besser - billiger, einfacher; auch zu kontrollieren und zu warten, und für jeden der es Visuell sieht selbsterklärend dazu.


Aber Hey nicht Aufhalten lassen -
Man(n) kann mich ja ins Unrecht stellen wenn man die Punkte die genannt - am Ende umschifft hat.
Wenn was brauchbares für andere am Ende rauskommt ;-)
 
  • Like
Wertungen: Sven Salbach

dl3daz

Neues Mitglied
28.10.2018
43
Noch rechne ich herum, wie das am Besten zu machen ist. Funk gefiel mir, weil ich damit das Problem vermeide, an 20 Punkten 6-160V messen zu müssen.
Gab es nicht mal eine Lösung mit einem einfachen µC + Optokoppler/pro Block. Das würde das Problem auch vermeiden...
Wenn ich was funktionierendes habe, werde ich berichten.
Bis dahin lade und entlade ich die Ersatzakkus...
 

saxobernd

Neues Mitglied
23.07.2020
11
Juhu, Verstärkung!
Falk, Du hast uns gerade noch gefehlt, denn der Michael hat unser gleiches Problem bereits gelöst, genau Dein Vorhaben, mein alter Saxo mit explodierenden und total unterschiedlichen Zellen, jetzt nur 31km Reichweite.
Wir haben so etwas für jeden Block einzeln gebaut, mit Atmel Tinies, den 85ern. Genau gesagt, der Michael Franzen, dessen Werke Du zum Teil auch in der Waldmühle an nur scheinbar unwichtiger Stelle finden kannst.
Der ist nämlich von Anfang an bei der Mikrocontrollertechnik dabei und hat auch Verbindungen nach Japan und rund um die Welt gesponnen. Er hat noch einige andere Projekte begonnen, die aber hier mangels Interesse im Sande verlaufen sind. Eigentlich waren hier genügend Leute mit Mikroprozessorerfahrung versammelt.
Also, wir sollten uns unbedingt austauschen, die Funkverbindung fehlt uns noch. Michael arbeitet völlig open source.
Hier findest Du alles zum vielseitigen Datenvisualisierer:

https://www.mikrocontroller.net/topic/423934#new

https://www.mikrocontroller.net/topic/425834#new

Michael ist in Pascal (Delphi) geübt und bindet jede andere Sprache ein. Also auch windows oder Maschinencode, notfalls per selbstgebautem Emulator. Da Delphi etwas veraltet ist, gibt es praktisch nur unter windows zuverlässige Compiler für die Atmels. Läuft deshalb nicht auf android, zu fehlerbehaftet, obwohl sich schon etliche Leute um lauffähige Compiler bemühen.
Also, auf jeden Fall, tauscht Euch aus, willkommen im Kreis derer, die bereits etwas auf die Beine gestellt haben oder wollen!
Kurz gesagt:genau das, was Du gebaut hast, nur auf Tiny 85, 2 Messeingänge für Spammumg, Versorgung aus den Blöcken selbst. Umstrickbar auf Lithium, dann sogar drei Messeingänge. Schaltung, Platinen, alles fertig und ausgiebig getestet.
pro 5cmX5cm Platine vier Tinies, also 8 bis 12 Messeingänge, über Optokoppler und Entenkette, beliebig viele über Zweidrahtbus gekoppelt (R232), also auch für Blöcke im Kilovoltbereich geeignet. Dazu eine dritte Leitung für die Daisy-chain-Taktung. Da fehlt uns noch die Funkverbindung zum Smartphone, jetzt noch USB. Wäre Deine Aufgabe, die einzubinden?

Wegen Delphicompiler nur mit windows-smartphone möglich, mit Deiner Hilfe vielleicht auch für Android? Wäre super.
Also, wir haben bisher 18 Spannungsverläufe übereinander gezeichnet (32möglich), alle laufen genau übereinander, bis einer ausschert, was man sofort erkennt, denn alle sind einzeln auswählbar und abwählbar und alle farbig unterschiedlich. Jede Menge Extras eingebaut. Michael liest mir jeden Wunsch von den Augen ab und schon läuft die Sache, störungsfrei (natürlich haben wir öfter behebbare Probleme). In Filteralgorithmen ist Michael schon sehr gut.
Kurz, Ihr müsst Euch unbedingt austauschen. Geradezu unglaublich, welche Möglichkeiten in Michaels Schaltungen stecken, und, alles open Source.

Die Mühlenversorgung wird mit drei Drehstromphasen für Überschussstrom sichergestellt, die
per Nulldurchgangs-Steuerung störfrei Verbraucher nach einstellbaren Umlauffrequenzen ein-und ausschaltet, auch per Tiny85. So läuft die Mühle immer frequenzkonstant. Wehrsteuerung ist in Planung bzw. prozessormäßig fertig, die Nassware am Wehr fehlt. Falls Du schwimmen kannst, etwas für Dich?
Die Teigrührmaschine der Bäckerei ist ein anderes Projekt. Wahrscheinlich einfach lösbar, aber noch nicht gelöst.
Mühlentreff in Rußheim zwischen Speyer und Karksruhe: Bisher fährt niemand aus unserer Gegend dorthin, der mich hier aus Düsseldorf, Krefeld oder Köln mitnehmen kann. Michael wohnt in Düsseldorf und wir haben in der langen Pause die meisten Verbindungen verloren.
Dann werde ich mal versuchen, Dir Michaels Adresse zu schicken. Das geht auch über das microprocessor.net. Schickst Du ihm bitte auch Deine Software und Hardwareplan, wenn möglich?
Mich interessiert es natürlich auch, mein Saxo schaut mich schon ganz traurig an.
Wir habe 10 Leerplatinen, nur 10, weil das Platinenprogramm nicht mehr zulässt, weil kostenlos. 2 Platinen fertig bestückt und ausgiebig fehlerfrei getestet.
Berlingo (Roland), der die ganze Elektroautofahrer-Gemeinschaft hier aufgebaut hat, wartet schon lange auf ein Exemplar unserer Schaltung. Vielleicht jetzt zu spät,weil er alle Nicad-betriebenen Fahrzeuge gerade weg gegeben hat.
Aber Du bist ja jetzt da!
Bernd
Was sehe ich da? Falk mit blauem Saxo und Bochumer Kennzeichen? Kennen wir uns? Fährst Du etwa zur Waldmühle?
 
Zuletzt bearbeitet:

sharpals

Neues Mitglied
23.05.2017
11
hallo, soetwas ähnliches habe ich für andere zwecke am laufen und könnte hiermit verheiratet werden ...

https://www.mikrocontroller.net/topic/423934#new

Dier ansatz hier ist , es gibt ein mastercontroller und die slaves hängen in einer ketter hintereinander.

Das ganze basiert auf dem Tiny85 , der im idle schläft, also sogut wie nichts auf nimmt. Bei LIPOS wird gar kein regler gebraucht, da die prozessoren, bei unterschreiten von ca 3V ihre arbeit einstellen und dann die zelle nicht mehr belasten

In den beiden fäden sind sowohl die hardware, als auch die software beschrieben.

Übrigens hat bernd schlüter die sachen auch schon mal für sein saxo verwendet.

Das programm arbeitet als echtzeitmonitor und zeichnet gleichzeitig auf, oder kann eben gespeicherte dateien anzeigen. Über IPv4 kann es daten auch über das netzwerk empfangen und senden.

unbenannt-png.7475


So sieht dann ein gespeicherter datensatz aus

21:06:50:331; 677; 689; 665; 668; 671; 680; 1;
von den microC kommt das ganze ohne uhrzeit
 

Anhänge

Zuletzt bearbeitet:

dl3daz

Neues Mitglied
28.10.2018
43
Hallo,
ich neige jetzt doch eher zu den ATtinies und den Optokopplern. Das löst einerseits das Problem der galvanischen Trennung, andererseits ist der Stromverbrauch minimal.
Schlechter als beim ESP32 wird der ADC auch nicht sein.
Als Master könnte man aber einen ESP32 nehmen, dann wäre die Anzeige komfortabel auf einem Smartphone möglich.
Im Moment bin ich aber noch damit zugange, die 23 Blöcke auszumessen, eine Wasserwartung steht bald an und die Kohlen muß ich mir auch mal ansehen. Alles noch nie gemacht, das wird etwas dauern...

Ach ja, so allgemein: Im Job entwickele ich Software für Embedded Solarregler mit ARM-Controllern in C und unterstütze unsere Hardwareentwickler.
Von Windows verstehe ich nix, Unixoide sind mein Ding.

Und eine Android-App soll ja nicht mehr schwer zu bauen sein, vor allem, wenn die nur ein paar Zahlen anzeigen soll.

Gruß,
Falk
 
  • Like
Wertungen: thegray

sharpals

Neues Mitglied
23.05.2017
11
bernd hat zwei platinen im aufgebauten zustand bekommen. Natürlich ist es ohne weiteres möglich , den ESP als master zu nehmen. Die Atmel software lässt beide betriebszustände zu. Man könnte sogar an den ESP ein display und spannungsalarm realisieren. Die platinen existieren real , bzw, das layout ist auf dem projektfaden zu finden. Es wäre nur schön, wenn sich bernd daran beteiligen würe. bzw. ihr die beiden dinge verheiraten tätet..

Die ADCs reichen für den zweck vollkommen aus.

Eigendlich würde ich sogar zu JS tendieren. Da alle browser ein canvas anzeigen können , in diesem falle würde der ESP die werte per Port80 senden und der browser nimmt sie entgegen und visualisiert sie dementsprechend.

Beim stromverbrauch , geht es auf nahezu null, wenn der master nichts anfragt. Selbiger sollte dann an zündungsplus mit eignen regler.
 

saxobernd

Neues Mitglied
23.07.2020
11
Die hardware, die Sharpals (Michael) entwickelt hat, ist genial einfach und orientiert sich an den Tiny-Preisen, ist also unglaublich billig. Ein Tiny für zwei Blöcke, trudeln die Meßwerte einer nach dem anderen, an der RS232/USB - Schnittstelle ein und wandern direkt ins windows- Programm zur Darstellung und Auswertung. Windows sollte man schon ein wenig kennen, Pascal ist allerdings eine sehr entwickelte Sprache , die fehlerfrei in windows übersetzt wird und alle Darstellungsformen kennt. Michaels Programm hat es in sich, und keinesfalls lief alles sofort störungsfrei.
Es ist schon Aufwand, und da er hier im Forum zu wenig Unterstützung fand, verlief das Projekt im Sande.
Ja, da fehlt lediglich jemand, der sich mit dem unixnahen Linux auskennt und das meiner Meinung nach nicht verbesserungsfähige in Delphi geschriebene Programm in Android überträgt. Eigentlich nicht viel Arbeit, für mich aber schon, weil völlig ungeübt.
Michael hat kein Elektroauto. Dann fehlt die Motivation, wenn nicht einmal Rückmeldung kommt. Dabei könnte man seine Darstellungssoftware auch auf alle CANBUS-gesteuerten Elektroautos anpassen und jede Zelle einzeln live unter Betriebsbedingungen betrachten, Also, auch für alle neueren Lithiummodelle , dann ein Tiny für drei Zellen. Also ca 33 Tinies für die meisten Fahrzeuge mit 360Volt Lithium., macht 9 5X5cm -Platinen.
Wenn Michael sagt, ich hätte bei der Entwicklung mitgewirkt, dann nur, weil ich Wünsche äußerte, die er prompt erfüllte.
Das Fahrdiagramm , das Michael hier eingestellt hat, zeigt, wie total miserabel die Akkus in meinem Saxo zusammenpassen, man würde tatsächlich 20 getrennte Spannungskurven farbig getrennt verfolgen können, vergrößern, die Zahl beliebig reduzieren. In Dateien sammeln und später in beliebigen Systemen darstellen.Das jetzt in Android, damit für ein beliebiges Smartphone, das wäre schon ein Traum.
Dann erschien Falk, und damit neue Hoffnung. Einige Bochumer haben schön Ähnliches gebaut, aber meist mit einzelnen Zahlenwert-Darstellungenen oder Balkendiagrammen...
Im Süden Deutschlands habe ich das open source-Projekt noch gar nicht vorgeführt. Nächstes Jahr? Aber vielleicht funktioniert das auch mit meinem zukünftigen Mii?
Was auch geht: Falk baut aus dem ESP32 einen simplen Datensammler am Ende der Gänsekette, der wird abgestöpselt und zu Hause schauen wir uns in aller Ruhe im windows die Spannungsverläufe und was Ihr sonst noch wollt, an.
Auf in eine coronafreie Zukunft!
 

Anmelden

Neue Themen

Adblock 😩

Wir verstehen, dass Werbung nervig sein kann!

Der Adblock macht einen großartigen Job bei der Blockierung von Anzeigen, aber er blockiert auch nützliche Funktionen unserer Website. Für die beste Website-Erfahrung deaktiviere bitte deinen AdBlocker.

Diese Meldung wird nicht angezeigt wenn du angemeldet bist.
Du kannst dich hier registrieren

Ich habe meinen Adblock deaktiviert!
Ignorieren