Wi-Fi программируемое ЗУ на Ардуино - Уклон (микро)

SapienzSPB · 06 Сен. 2020 в 00:39

Всем привет. Собрал и протестировал силовую плату. Все работает как задумывалось. Выкладываю ее файл в формате LAY.
https://drive.google.com/file/d/1pm9Bp7XgyN-52lo9ILj81lZOuQtlFMh4/view?usp=sharing

Спойлер

Единственный недочет на ней - дорожка питающая I2C устройства проброшена не совсем правильно. Надо было ее отдельно тянуть. Ну это уж во второй ревизии поправлю. Пока работаю с тем что есть. Косяк не особо критичный потому как на i2c сидит подсветка экрана с постоянным небольшим потреблением.

Код тоже отладил. Самое сложное было сделать простую и понятную калибровку токов и напряжений. Чуть причешу и выложу на днях.
Работать с 15 битным АЦП, конечно, очень круто. Видно и миллиамперы и милливольты. За пару недель работы с кодом отвалов датчика или его нестабильной работы не замечено.
Температурная нестабильность датчика тока ASC712-20A огорчает. Дрейф +-10мА , но надеюсь с этим можно будет жить и даже работать. Позже можно попробовать шунты или серию INA.

На очереди отрисовка субмодулей, заказ и проверка заводских плат у китайцев. После выложу и их. Сам пока пользуюсь самодельными.

После напряженной летней стройки надеюсь работа пойдет побыстрее. Всем удачи, пока..

Иван77 · 06 Сен. 2020 в 10:24

[user]SapienzSPB[/user], приветствую!
Проделанная работа вызывает уважение, спасибо!
Так же хотел бы купить плату, для сборки устройства.

SapienzSPB · 06 Сен. 2020 в 11:21

У меня пока субмодулей нет. А голая силовая без них - бесполезна. В принципе они отрисованы и надо их только скомпоновать, заказать и протестировать. В ближайшее время займусь этим. Сейчас же тестирую на самодельных. Как только испытаю заводские - выложу все материалы и напишу документацию. Соответственно смогу выслать платы.

SapienzSPB · 08 Сен. 2020 в 00:04

Дописал все калибровки. Теперь можно и показать прошивку.
Расчитана на уклон с доп АЦП - ADS1115(в режиме 15 бит)
В качестве ЦАП - ШИМ (13 бит) + ФНЧ
Разрешение по напряжению - 3мВ
Разрешение по току 7,5мА
Работает стабильно, да и ломаться в ней особенно нечему. Простая до безобразия.
На очереди - сбить субмодули и заказать их в Китае.
Если у кого то есть желание отлутить двусторонние печатки - пишите - дам LAYки.

PS Естественно это бетта. Рабочая но черновая. Так что прошу строго не судить.

SapienzSPB · 08 Дек. 2020 в 23:26

Всем привет! Дождался с китая платы с субмодулями.
Китайцы не захотели резать модули на производстве, так что пришлось их пильнуть самостоятельно ножовкой по металлу.
Это оказалось не так уж сложно как я думал. Текстолит пилится на ура.
Поскольку плата субмодулей рисовалась в спешке, лишь бы пнуть себя - не обошлось без досадных косячков, которые выявлялись исправлялись и редактировались на лету. Обновил шапку и выложил в все что уже выправлено. Допускаю что где то кому-то что то найдется еще, но главное что модули, как и плата полностью работоспособны.
По софту тоже проведена доводка. Всплыли невнимательности в калибровке. Теперь все работает как надо.
Для ESP8266 разработчики обновили ядро в Ардуино IDE. Сейчас к внутренней памяти можно корректно обращаться, что позволило сделать полноценный WEB интерфейс. Код не причесан, но кому надо - надеюсь все поймет.
Также распечатал пластиковый корпус для ЗУ. По странному стечению обстоятельств его размеры совпали с габаритами компьютерных блоков питания. Хотя рисовал без оглядки на них.
ЗУ уже несколько недель трудится. Был один глюк ESP8266(перезагрузилась после 14 дней аптайма) но логер на компе этого не заметил.
Меедленно, но идем вперед. Впереди доделка корпуса и написание алгоритмов.

Спойлер

SapienzSPB · 01 Апр. 2021 в 11:55

Добрый день. К сожалению все еще не дописал алгоритмы автоматического заряда. Все не хватает времени. Пользуюсь пока (когда надо) в режиме БП. Хотел решить задачу в лоб - расписав условия как в посте Бранимира и добавив несколько производных. Потом пересмотрел одно из видео Виктора и понял что для реализации такого алгоритма достаточно просто следить за напряжением и током. Пример первого этапа - если напряжение >= 14,7-0,1В - сравниваем текущий ток и измеренный секунду назад. Если текущий меньше запомненного - обновляем запомненный и сбрасываем трехчасовой таймер. Если больше у величиваем таймер на 1сек. Таким образом мы выявим ток который не меняется(или даже начинает увеличиваться) в течение трех часов, что послужит сигналом к переходу на второй этап зарядки. На втором этапе - все то же самое. Только сначала контролируем напряжение по такой схеме, а если оно достигло 16,3В - начинаем контролировать ток. Можно еще увидеть терморазгон - если ток запомненный сильно меньше тока текущего - аккумуляторы начинают разгоняться. Как только протестирую данный алгоритм - обязательно его покажу.

9-wave · 01 Апр. 2021 в 12:11

[user]SapienzSPB[/user],

Цитата: SapienzSPB от 01 Апр. 2021 в 11:55. На втором этапе - все то же самое. Только сначала контролируем напряжение по такой схеме, а если оно достигло 16,3В - начинаем контролировать ток.

При переходе на второй этап надо ограничить ток около 1% -1,5% ( imho)

SapienzSPB · 01 Апр. 2021 в 15:12

Это само собой. На каждом этапе свои ограничения напряжений и токов. Я хотел сказать, что для организации заряда по методу Бранимира - не требуется каких то сверхсложных методов. Даже производные не нужны. Достаточно просто отслеживать пики напряжений и токов.

Witek · 04 Апр. 2021 в 18:35

Здравствуйте. У меня вопрос к автору: Можно ли вашу схему подключить к TL494 и управлять большими токами, та как XL4016 всего лишь до 9 А.

SapienzSPB · 06 Апр. 2021 в 00:09

Добрый вечер. Если речь идет про цифровое управление готовыми (компьютерными) блоками питания построенными на ШИМ контроллере TL494 без вмешательства в их схему - то да, данная топология это сможет.

Witek · 06 Апр. 2021 в 19:55

Большое Спасибо. Будем пробовать.

Witek · 06 Апр. 2021 в 23:50

Про алгоритмы заряда разного рода аккумуляторов - читайте здесь : http://www.jgdarden.com/batteryfaq/carfaq9.htm#algorithms

Alex_Soroka · 17 Июнь 2021 в 08:51

Цитата: Witek от 06 Апр. 2021 в 23:50
Про алгоритмы заряда разного рода аккумуляторов - читайте здесь : http://www.jgdarden.com/batteryfaq/carfaq9.htm#algorithms

Это не работает

Это просто "взято из стандартов".
вообще вижу что тема плавно скатилась к кипятильнику CCCV...

SapienzSPB · 20 Июнь 2021 в 00:47

Цитата: Alex_Soroka от 17 Июнь 2021 в 08:51
Это не работает Это просто "взято из стандартов".
вообще вижу что тема плавно скатилась к кипятильнику CCCV...

Увы и ах... К величайшему разочарованию я все таки реализовал в моем ЗУ адаптивный алгоритм, который доказал свою эффективность в опытах многих форумчан, он не противоречит ни химии, ни инструкциям производителей АКБ, ни здравому смыслу, ни законам сохранения энергии. Прототип алгоритма отрабатывает заряд как надо. Но публиковать его до испытаний я не могу. Вернусь с отпуска, начну работу по созданию высокоточной WiFi электронной нагрузки с встроенным измерителем Rвн.
Ее Web интерфейс закончил пару недель назад.
С ее помощью измерю все параметры батарей. После этого опубликую наработки.
PS. Кому интересны подробности - можно написать в личку - вышлю тестовую прошивку, Но думаю не стоит пока забивать голову, и проще дождаться результатов тестирования.

PSPS.
На текущий момент проект не заброшен, а напротив - медленно развивается. К сожалению датчик тока(на эффекте холла) и источник опорного напряжения (в виде LM7805) слишком не термостабильны и при перепадах температуры +-15 градусов дают погрешность измерения +-20 мА. Меня это категорически не устраивает и потому закупил все необходимое для электронной нагрузки с шунтом. Ещё не делал ее. Пока думаю как оно должно быть.
Уже сделал логер на sd карту который пишет все что ему придет по нескольким протоколам связи, имеет свой вэбфайлмэнеджер и рисует графики выбранных логов(по мотивам программы от УВ. Влалакс. Как буду готов - тоже все покажу.

DoctorS · 07 Авг. 2021 в 22:55

Желаю Вам больших успехов в этом не легком деле,

Я ищу замену Кулон-912, чтобы ЗУ можно было управлять из моей программы Кулон Монитор https://electrotransport.ru/index.php?topic=60987.
Если Ваш проект увенчается успехом и Вы будете продавать законченные изделия с дистанционным управлением - будет здорово!

ps: надеюсь разрядный модуль тоже со временем появится.

SapienzSPB · 09 Авг. 2021 в 22:59

На днях один из последователей начнет сборку ЗУ по материалам, которые я подготовил. Когда у него все получится - выложу финальные файлы. Думаю к тому времени изготовлю и протестирую уже отрисованную плату питания ЗУ на 300 ватт. И хотя бы на макетке сваяю точную нагрузку (INA226 и MCP3421 как раз подошли) для тестирования полноты заряда по алгоритму Branimir. В целом проект на финишной прямой. Не прошло и года.

Цитата: DoctorS от 07 Авг. 2021 в 22:55Я ищу замену Кулон-912, чтобы ЗУ можно было управлять из моей программы Кулон Монитор ссылка.

Вэб управление еще не писал. Просто на него нет времени. Пока только мониторинг, но постепенно прикручу и его.

Цитата: DoctorS от 07 Авг. 2021 в 22:55Если Ваш проект увенчается успехом и Вы будете продавать законченные изделия с дистанционным управлением - будет здорово!

Данная версия ЗУ будет открытой и бесплатной. Все исходники и платы будут в общем доступе. Каждый сможет поупражняться в пайке и собрать себе за пару вечеров аналогичное ЗУ.
Кстати создал группу в телеграмме для обсуждения Уклона. Кому интересно - можете добавляться: https://t.me/UklonGroup

Раз уж начал - поспойлерю. Написал простейший вэб просмотрщик графиков. Теперь можно сразу в браузере посмотреть что творилось в процессе цикла зарядки. Он конечно сырой насквозь, но сама возможность имеется.

koz9va · 01 Окт. 2021 в 17:40

Здравствуйте, очень понравился ваш проект и собираюсь его повторить. Есть вопрос: на руках есть несколько ЦАП MCP4725, можно ли заменить часть схемы с преобразованием ШИМ через RC фильтры на эти микросхемы? И если да, то нужно ли оставлять цепочку с R18/C10 и R11/C5, или как-то корректировать её? Заранее простите если вопрос глупый – больше занимаюсь программированием чем аналоговой электроникой.

SapienzSPB · 05 Окт. 2021 в 00:10

Добрый день. Принципиальных проблем не вижу. Это был запасной вариант, если интегратор и ШИМ не взлетят. Но вроде все работает. Поэтому в этом устройстве все остается так.
Сейчас будет вторая ревизия платы. Хочу перекомпоновать модули на одну плату. Чтобы из Китая заказывать и ждать не две посылки а одну.
Как только с этим закончу - покажу WIFI логер на SD карту и WIFI нагрузку. Тоже на ESP думаю будут.

Цитата: koz9va от 01 Окт. 2021 в 17:40нужно ли оставлять цепочку с R18/C10 и R11/C5, или как-то корректировать её?

Оставлять нужно. Думаю что корректировать не придется. Должно работать и так. Вообще она в очень широких пределах номиналов работает приблизительно одинаково по осциллографу. Так что не критичная цепь.

Подождите немного. Пару дней дайте. Подобью исправления найденные в плате и схеме. Дам посвежее печатки. Их и закажете.