Miernik do akumulatora

[pajczi]

Chciałem się dowiedzieć:

1) Czy korzystacie z mierników pokazujących poziom naładowania akumulatora - czy jest to tylko napięcie, podawane np. przez echosondę, czy ręczny miernik i sprawdzanie co jakiś czas napięcia, które jest tylko jakimś przybliżeniem ile jeszcze możemy pływać?

 

2) W jaki sposób dobieracie akumulator - kupujecie aku o pojemności 100 Ah, który potrafi ważyć ponad 30 kg i wychodzicie z założenia, że powinien wystarczyć?

 

3) A może są na rynku bardziej zaawansowane urządzenia pokazujące aktualny pobór prądu i ilość energii, która została w akumulatorze, ma to duże znaczenie również jeżeli chodzi o kwestie bezpieczeństwa - czy mamy wystarczająco energii by wrócić do miejsca startu - jeżeli znacie to prośba o podanie modelu.

 

Chętnie zapoznam się z opiniami Kolegów i rozwiązaniami, gdyż nie natrafiłem na coś co spełniałby moje wymagania i zastawiam się nad konstrukcją takiego urządzenia.

Edytowane 22 Kwietnia 2018 przez pajczi

[wedkarski365.pl]

1. mam wodoodporny voltomierz naklejony na aku, koszt jakieś 20 PLN, obserwuje go co pokazuje pod obciązeniem, tzn jeśłi płynę na elektryku i voltomirze pokazuje 11 V to długo tak nie pociągnie, dolna granica dla aku to 10,5V, poniżej nie ma co rozładowywać

 

2. liczę amperogodziny, np Echosonda ma podane w manualu ile zjada i tak np  HDS Carbon maksymalnie łyka 2.3A, czyli np 30Ah powinno starczyć na dzień pływania, podobnie niektórzy producenci silników elektrycznych podaja oreitnacyjne zapotrzebowanie na prą i tak 55lbs potrafi na najwyższym biegu łyknąć i 50A, co dla aku 100Ah daje niecałe 2h pływania

 

3. patrząc jednak na pojemnośc aku  a zuzyce pod obciążeniem np na amperomierzy pamiętaj, że im wyższy prąd np 50A pobierane od 100Ah aku nie oznacza, ze wystarczy na 2h, zwykle starczy na trochę więcej niż 90 minut, ponieważ pojemność aku 100Ah podana jest na rozładowywanie prądem przez 20h czyli w tym wypadku prądem 5Ah, a przy wyższym poborze pojemność aku nie jest 100Ah tylko znacząca mniej. Do tego dochodzi temperatura otoczenia i wiele innych czynników

Edytowane 22 Kwietnia 2018 przez wedkarski365

[apioo]

Osobiście używam wodoodpornego voltomierza, mam go zlutowanego z kabelkami zakończonymi żabkami. Co do doboru akumulatora, to zależy gdzie i ile pływasz, setka to znowu nie tak wiele prądu jak chcesz coś więcej popływać, już nie mówiąc o trolingu.

[zetika16]

Osobiście używam wodoodpornego voltomierza, mam go zlutowanego z kabelkami zakończonymi żabkami. Co do doboru akumulatora, to zależy gdzie i ile pływasz, setka to znowu nie tak wiele prądu jak chcesz coś więcej popływać, już nie mówiąc o trolingu.

Boguś ja na swoich dwóch 100 ah {razem 200) zrobiłem ostatnio 19 km... Ale już nie patrzę na napięcie... Chce je zabić aby kupić nowe.. I już któryś raz schodzimy z napięciem pod obciążeniem do nawet 8!!! Volt... I dziady dalej dają radę.. Może i dobrze bo ja dalej nie wiem jakie kupić....może to schodzenie a raczej jego zakaz poniżej 10,5 to jakaś ściema...

 

Pozdrawiam, Tomasz eS

[siarq]

Zejdź do 5V i się nie podniosą 

co do carbona.  To  zależy w jakiej konfiguracji i ile cali . Moja 9" z 3d i tm 150 bierz 3A. 

Co do monitorowania aku. Można jak koledzy wyżej używać różnej maści woltomierzy, bądź lepszym rozwiazaniem.jest watomierz  z funkcją prądu, zliczania ah. W ten czas widać wszystko. Napięcie , prąd, ile ah ubyło, Ile orientacyjnie zostało  (jeśli znamy faktyczną pojemnosc)

[psulek]

Trochę ściema, bo pod dużym obciążeniem może być mniej, ale musisz pamiętać, że im głębsze rozładowanie, tym mniej cykli ładowanie/rozładowanie i nie jest to zależność liniowa.

 

Wysłane z mojego ONE A2003 przy użyciu Tapatalka

[pajczi]

Zejdź do 5V i się nie podniosą

co do carbona.  To  zależy w jakiej konfiguracji i ile cali . Moja 9" z 3d i tm 150 bierz 3A. 

Co do monitorowania aku. Można jak koledzy wyżej używać różnej maści woltomierzy, bądź lepszym rozwiazaniem.jest watomierz  z funkcją prądu, zliczania ah. W ten czas widać wszystko. Napięcie , prąd, ile ah ubyło, Ile orientacyjnie zostało  (jeśli znamy faktyczną pojemnosc)

Jakieś konkretne marki/modele, czy jakiś przetestowane w praktyce?

Co do wskazywania przez echosondę napięcia to mogą być przekłamania, bo zależy gdzie mamy ją wpiętą, ale zakładając że na samych zaciskach to przy poborze 3A (na 1,5mm^2 i długości 3m) będzie to w okolicach 0,1V, czyli w sumie niewiele, chyba że mamy bardzo cienkie przewody o większej rezystancji to odpowiednio więcej.

 

1. mam wodoodporny voltomierz naklejony na aku, koszt jakieś 20 PLN, obserwuje go co pokazuje pod obciązeniem, tzn jeśłi płynę na elektryku i voltomirze pokazuje 11 V to długo tak nie pociągnie, dolna granica dla aku to 10,5V, poniżej nie ma co rozładowywać

 

2. liczę amperogodziny, np Echosonda ma podane w manualu ile zjada i tak np  HDS Carbon maksymalnie łyka 2.3A, czyli np 30Ah powinno starczyć na dzień pływania, podobnie niektórzy producenci silników elektrycznych podaja oreitnacyjne zapotrzebowanie na prą i tak 55lbs potrafi na najwyższym biegu łyknąć i 50A, co dla aku 100Ah daje niecałe 2h pływania

 

3. patrząc jednak na pojemnośc aku  a zuzyce pod obciążeniem np na amperomierzy pamiętaj, że im wyższy prąd np 50A pobierane od 100Ah aku nie oznacza, ze wystarczy na 2h, zwykle starczy na trochę więcej niż 90 minut, ponieważ pojemność aku 100Ah podana jest na rozładowywanie prądem przez 20h czyli w tym wypadku prądem 5Ah, a przy wyższym poborze pojemność aku nie jest 100Ah tylko znacząca mniej. Do tego dochodzi temperatura otoczenia i wiele innych czynników

Ad 1) Co w momencie kiedy chcemy schować akumulator w bakiście?

Ad 2) Takie obliczenia można wykonać dla nowego akumulatora i to zakładając najgorszy przypadek, czyli pobieranie maksymalnego prądu, ale nie uwzględnimy - starzenia się akumulatora oraz zmiennego poboru prądu oraz tego jaki jest współczynnik Peukert'a dla naszego akumulatora (można założyć standardowo 1,25)

Ad 3) Dokładnie tak jest jak Kolega pisze, pojemność akumulatora jest podawana zazwyczaj dla 20h rozładowania - C20 (http://solarhomestead.com/battery-amp-hour-ratings/) - stałym prądem, czyli jeżeli mamy pojemność 100Ah to taką pojemność wyznaczono dla prądu 5A (100Ah/20h), co w przypadku rozładowywania przez silnik elektryczny prądem 50A, przybliżoną wartość czasu po jakim zostanie rozładowany akumulator określa prawo Peukert'a - niestety nie znalazłem opisu po polsku i jeżeli ktoś nie włada angielskim to może wrzucić w Google tłumacz (edit: mam problem z klikalnośćią tego linka może Admin pomoże(?):

http://en.wikipedia....i/Peukert's_law

 

Jak to widzę:

Aplikacja mobilna (akumulator można schować w bakiście i wszystko odczytujemy sobie na telefonie, bo połączenie jest przez Bluetooth) odczyty - prąd, napięcie, % naładowania akumulatora, czas jaki nam pozostał do pływania przy aktualnym poborze prądu (uwzględniający współczynnik Peukert'a) - idąc dalej skoro mamy w telefonie GPS to uwzględniając trasę jaką pokonaliśmy przez ostatnie np. 30 sekund jesteśmy w stanie oszacować ile km jesteśmy w stanie przepłynąć jeszcze - idąc dalej mając punkt startu możemy łatwo wyznaczyć dystans w linii prostej i porównać, czy jesteśmy w stanie wrócić płynąc z taką prędkością, bo może trzeba płynąć wolniej... urządzenie mogłoby też rejestrować proces ładowania i rozładowania dzięki czemu można zobaczyć starzenie się akumulatora i wpływ np. cykli głębokiego rozładowania na pojemność (żeby porównać wyniki ze znamionowymi trzeba były mieć urządzenie rozładowujące stałym prądem niezależnie od napięcia akumulatora - czyli dynamiczne obciążenie) - co sądzicie o takim rozwiązaniu przydatne, czy za duży bajer?

[siarq]

Takie bajery maja wbudowane silniki torqeedo epropulsion czy Karwin. One bazują na lit xxx i tam jest sprawa prostsza

Edytowane 23 Kwietnia 2018 przez siarq

[pajczi]

Tylko że to są sprzęty za ciężkie $, a ja bym chciał wprowadzić modyfikację tych tanich rozwiązań dając im funkcjonalności w tym zakresie z tego topu jak Torqeedo czy Karvin. Czekam na opinię pozostałych Kolegów.

[siarq]

Z tanich rozwiązań według mnie to tylko radiowy watomierz z funkcjami ustawień alarmów. Ewentualnie dorzucić jakies przekaźniki aby odciąć. Szukaj w chinach , tam mają cuda wianki

[siarq]

https://www.aliexpress.com/store/product/DC-120V-100A-Bluetooth-receiver-Digital-ammeter-voltmeter-power-Capacity-meter-Timer-battery-tester-software-APP/2132223_32811484607.html?spm=2114.12010608.0.0.49e61d24c7PKbK

moze takie cos

[psulek]

Zaraz wyjdzie, że układ zabezpieczający ma kosztować kilka razy więcej niż zabezpieczane mienie.... Odcięcia, ojej. Trzeba sobie zadać pytanie, kto komu służy.

 

Wysłane z mojego ONE A2003 przy użyciu Tapatalka

[siarq]

Zaraz wyjdzie, że układ zabezpieczający ma kosztować kilka razy więcej niż zabezpieczane mienie.... Odcięcia, ojej. Trzeba sobie zadać pytanie, kto komu służy.

 

Wysłane z mojego ONE A2003 przy użyciu Tapatalka

 

Zależy jakim kto mieniem dysponuje. Wynalazek z Ali kosztuje niecałe 90zl + przekaźnik z 60zl. Jeśli masz aku za 100zl . To gra nie warta świeczki , ale jak masz za 1100zl to można się bawic... do tego jest tam jakiś podgląd, o co autorowi chodziło.

[Gareth]

https://m.aliexpress.com/item/32722203334.html?pid=808_0000_0101&spm=a2g0n.search-amp.list.32722203334

 

Taki amperomierz-woltomierz zakupiłem na alli, kosztował 85zl i po 3 tygodniach byl na miejscu. Jeszcze nie mam silnika i akumulatora wiec ciężko mi powiedziec jak to dziala. Z tego co podaje sprzedawca bedzie pelen podglad do użytej energii, ampery, wolty. Zakupie silnik i aku dam znac jak sie sprawuje

[SkiDivPL]

Fajny patent, tylko będziesz miał chyba problem z wodoodpornością tego urządzenia.

[godski]

Po co wam ten cały szpej ??? Badania naukowe robicie czy jak. Zwykły miernik i kontrola napięcia pod obciążeniem i do przodu.

[VonJa]

Po co wam ten cały szpej ??? Badania naukowe robicie czy jak. Zwykły miernik i kontrola napięcia pod obciążeniem i do przodu.

 

... a kolega zrezygnowałby teraz z komputera pokładowego w swoim aucie ????   Fajnie jest wiedzieć na ile mamy paliwa w baku, ile przejechaliśmy, jakie jest średnie spalanie, chwilowe spalanie itd......  To samo na łódce - dobrze i wygodnie jest mieć kontrolę ile prądu "wysiorpaliśmy" z akumulatora, ile go tam jeszcze w aku zostało i orientacyjnie powiedzieć na ile nam go starczy......  Faktem jest że przy kwasiakach ta kontrola jest bardziej "orientacyjna" (wpływ temperatury, tempo pobierania energii z aku tzw "C", starzenie się aku, )  ale już przy akumulatorach litowo-xxx wskazania są bardziej przewidywalne (nieważne czy pobieramy 0,1 czy 0,5 czy 2C, wpływ temperatury też jest zdecydowanie mniejszy itd  )

[pajczi]

https://m.aliexpress.com/item/32722203334.html?pid=808_0000_0101&spm=a2g0n.search-amp.list.32722203334

 

Taki amperomierz-woltomierz zakupiłem na alli, kosztował 85zl i po 3 tygodniach byl na miejscu. Jeszcze nie mam silnika i akumulatora wiec ciężko mi powiedziec jak to dziala. Z tego co podaje sprzedawca bedzie pelen podglad do użytej energii, ampery, wolty. Zakupie silnik i aku dam znac jak sie sprawuje

O to już jest konkret, bo pomiar na boczniku, choć jeżeli dobrze widzę to parametry bocznika 300A/75mV, czyli zakładając, że przetwornik A/C w tym sprzęcie nie jest najwyższych lotów ($$$) to dokładności mogą być na poziomie pojedynczych amperów, bo przepływ 1 ampera wywoła spadek rzędu 250uV, co jest bardzo małą wartością do pomiaru - przy poborach rzędu 40A powinno być OK, ale już pomiar ładowania akumulatora na tym sprzęcie może być słaby, bo ładuje się prądami rzędu 0,1C - a ja szukam też czegoś, co będzie mi monitorowało również ładowanie - pozwoli to zdjąć charakterystykę ładowania i określić np. dokładny czas naładowania - no i tak jak kolega SkiDivPL słusznie zauważył będzie problem z wodoodpornością no i to że trzeba patrzeć na urządzenie (podczas słonecznego dnia może być problem z odczytem no i nie można go schować w bakiście)

 

 

https://www.aliexpress.com/store/product/DC-120V-100A-Bluetooth-receiver-Digital-ammeter-voltmeter-power-Capacity-meter-Timer-battery-tester-software-APP/2132223_32811484607.html?spm=2114.12010608.0.0.49e61d24c7PKbK

moze takie cos

To jest również ciekawe, niestety nie można namierzyć tej apki na Google Play żeby się przekonać co do słuszności zakupu no i pomiar nie jest na boczniku tylko na sensorze opartym o efekt Halla, czyli pomiar raczej dużych prądów i nie ma się co tu spodziewać dużych rozdzielczości/dokładności (nie za tę cenę).

 

Reasumując:

- urządzenie powinno być wodoodporne

- powinno komunikować się z telefonem, żeby można było schować akumulator w bakiście, a wyniki oglądać na telefonie

- pomiar powinien być na dowolnym boczniku (od małych prądów do dużych z odpowiednią rozdzielczością i dokładnością)

- powinno umożliwiać rejestrowanie podstawowych parametrów tak żeby później wypluć je do pliku i w Excelu zrobić wykres i za rok porównać ile % akumulatora nam ubyło - a co zatem idzie wybrać najlepszy cena/jakość

- idealnie gdyby aplikacja nam pokazywała czas do rozładowania aku zależnie od prądu pobieranego przez silnik (Peukert)

 

Jeżeli nie znajdziemy razem rozwiązania, to zaczynam porządkować stół w garażu i zamykam się na tydzień

[siarq]

Pepikow maja takie coś bms z komunikacją i apka..

Tylko że dla lifepo4.

 

Ten watomierz na 300A jest też w wersji na 50/100/200A. Ale bez komunikacji z apka. Wodoszczelność można zrobić poprzez.zabawy z puszkami , dlawikami.

Poszukaj u chińczykow.. myślę ze cos znajdziesz

[pajczi]

Przeszukałem sporo internetu i stwierdzam, że trzeba to zrobić we własnym zakresie, bo nie znalazłem niczego co by spełniało moje wymagania jeżeli chodzi o parametry nie mówiąc już o funkcjonalnościach - zaczynam kompletować elementy i pisać soft - o efektach będę informował w tym wątku. Znalazłem też ciekawy układ aktywnego obciążenia do akumulatorów, pewnie na Aliexpress będzie dużo tańszy:

http://allegro.pl/elektroniczne-obciazenie-200v-20a-150w-bte-551-i6941797828.html

 

[SkiDivPL]

To czekamy na efekty Twojej pracy.

[pajczi]

Trochę posiedziałem w nocy i pierwsze przemyślenia już są, pomiar powinien być na boczniku dopasowanym do zakładanego prądu, oczywiście to zależy od przetwornika A/C ja pomiary zrobiłem na tym co miałem pod ręką, bocznik obciążony żarówką 60W/24V na aku 12V

Teraz muszę opracować komunikację z telefonem (moduł BT) i określić parametry, które mają być mierzone.

[pajczi]

Nie siedziałem bezczynnie w majówkę i nie tylko rybom poświęciłem mój czas, a więc do rzeczy powstała aplikacja na telefon na razie wersja mocna alfa :

Tak wygląda:

 

Ładując rozładowane akumulatory od echosondy mogę stwierdzić, że sprzęt markowany STEFPOL (konkretnie EST-507) to nie jest dobry sprzęt wahania prądu są spore rzędu 15% nie wiem jak to wpływa na żywotność akumulatora (GEL), ale na pewno nie jest to ładowanie typu CC, czyli stałym prądem - próbkowanie mam ustawione na 1 sekundę.

 

Pomiary robiłem na boczniku 60mV/50A rozdzielczość napięcia jaką udało mi się uzyskać to 4 mV, czyli coś co jest nieosiągalne dla prostych wskaźników 7-segmentowych z Chin - napięcia o rozdzielczościach jednego lub dwóch miejsc po przecinku. Natomiast rozdzielczość mierzonego prądu dla tego bocznika to 8,333 mA przy maksymalnym możliwym pomiarze prądu 66A, testowałem też wyniki na boczniku 50mV/500A i tam rozdzielczość pomiaru była rzędu 100 mA dla prądu maksymalnego 404A (muszę przetestować, czy możliwy jest pomiar większej wartości)

 

Co w planach:

- stworzenie płytki PCB tak żeby można było zabrać prototyp na wodę (nie powinno to mi zając dużo czasu, bo projektowanie w Altium mam opanowane)

- możliwość rejestracji pomiarów tak żeby można było wyciągać jakieś wnioski co do poprawności pomiarów itp. i eksport do CSV, żeby zrobić wykres w Excelu na razie mam problemy żeby to oprogramować

 

Na razie tyle, będę tu publikował kolejne kroki.

 

 

 

 

 

 

[pajczi]

Dodam jeszcze artykuł lepiej wyjaśniający Peukert'a (niestety też we współczesnej łacinie):

http://batteryuniversity.com/learn/article/bu_503_how_to_calculate_battery_runtime

W ogóle polecam powyższą stronę, bo jest to chyba najbardziej kompletne kompendium o aku na jakie do tej pory udało mi się trafić:

http://batteryuniversity.com/learn/

[SkiDivPL]

https://www.basspro.com/shop/en/trac-outdoor-12v-digital-circuit-breakers-with-display

 

Może się komuś przyda.

[pajczi]

Etap prototypu wkracza w fazę testów środowiskowych (kilka zdjęć w załączniku). Może ktoś ma lepszy pomysł jak zamontować bocznik na akumulatorze ja wybrałem rzep, ale słabo się chciał trzymać bocznika - chodziło też o to żeby można go było łatwo zdemontować.

 

Płytka już w kolejnej wersji zaprojektowana, zostało jeszcze parę rzeczy do zoptymalizowania.

 

Jeżeli chodzi o soft to pokonany został eksport historii do pliku CSV (plik musiałem spakować do ZIP'a, bo do formatu Excela xlsx był komunikat, że nie mam uprawnień do wrzucania takich plików), teraz wyrzucam też do pliku wszystkie nastawy (w pliku tego nie ma, bo to wczoraj dopiero zrobiłem) - proszę się nie sugerować % naładowania ponieważ błędnie miałem wpisaną pojemność baterii zamiast 100Ah było 14Ah po scałkowaniu prądu z tego wykresu wyszło 11Ah, czyli tyle pobrałem z akumulatora 1-11Ah/14Ah *100% to mniej więcej taki wynik z jakim skończyłem pływanie, czyli 20% (powinno być 90% dla 100Ah) - sam jestem ciekaw czy ten wynik w % będzie odpowiadał rzeczywistości... jeszcze tak na marginesie skoro jedno ogniwo Li-Ion waży 47 gramów dla 12 V potrzebujemy 3 to mamy 141 gramów na każde 2,5Ah - czyli akumulator do takiego popływania na 11Ah energii ważyłby poniżej 1 kg   (ta moja Toyama waży 33 kg sic!)

 

Na Minn Kocie 40 lbs osiągnąłem 45,61A przy napięciu 12,271V czyli 560W - 0,76 konia mechanicznego, ale ten 13 cm łącznik między bocznikiem a akumulatorem zrobiony z 3 kabli 1,5 mm^2 ma 1,35 mOhma co przy prądzie 45,61A powoduje, że na tak krótkim odcinku zamieniane jest w ciepło 2,8W (0,5% całkowitej mocy) tyle samo jest tracone na boczniku (rezystancja 1,2 mOhma) biorąc to pod uwagę długość kabli silnikowych i ich średnicę trochę tych watów idzie w grzanie, a nie w silnik...

Piękne zdjęcie nadprzewodnika:

https://pl.wikipedia.org/wiki/Nadprzewodnictwo#/media/File:CERN-cables-p1030764.jpg

 

 

Co w planach:

- chciałbym zakupić to aktywne obciążenie żeby zbadać dokładną pojemność moich akumulatorów jestem ciekaw ile im ubyło z pojemności - pomiar bym wykonywał dla parametrów C20, czyli 100Ah rozładowywałbym  prądem 5A i mierzył czas, w momencie osiągnięcia 10,5V nastąpiło by odcięcie poboru (zrobię taki mały układzik elektroniczny z przekaźnikiem odcinającym) i porównanie czasu zmierzonego/20h*100% odejmując od tego 1 otrzymamy ile procent pierwotnej pojemności zostało

 

- chciałbym wyznaczyć współczynnik Peukerta dla mojego akumulatora i zobaczyć czy to się w jakiś sposób sprawdza na wodzie i jak dokładna jest estymacja czasu dla odkręconego na full silnika

 

- porównanie czasu obliczonego z Peukerta do dystansu jaki mogę przepłynąć bazując na pomiarze prędkości z GPSu - to może być ciekawa opcja pokazująca ile kilometrów możemy w takich warunkach przepłynąć np. płynąc pod prąd na rzece

 

- porównanie ile energii zostało pobrane podczas ładowania akumulatora prymitywnym watomierzem za 35 zł z Allegro i porównanie tego z ilością energii zmierzonej na boczniku (ładowarka też ma swoją sprawność, ale głównie chciałbym porównać jak duże są to różnice)

 

To na razie tyle stay tuned

Acu wykres.zip

Edytowane 1 Czerwca 2018 przez pajczi