Monitorização de baterias (tensão, corrente)

[beirao]

Boas pessoal,

No meu projecto (um kartcross eléctrico) vamos utilizar 4 baterias de chumbo-ácido (12V 75Ah) (foi o patrocinio que arranjámos e foi muito bom! Iões de lítio é bom.. até no preço:P)

A ideia é fazer o seguinte: ter um circuito que faça a comutação entre série e paralelo. Temos um interruptor, e já fizemos um circuito com relés para comutar entre série e paralelo as quatro baterias (série para alimentar os motores a 48V, e paralelo para carregar as baterias). Agora, a minha ideia é meter isso tudo numa caixa e ter 3 saídas: 48V para os motores, 12V para outras electrónica que possa surgir, 5V para sensores, microprocessador, etc. Eu queria meter uns displays para mostrar a tensão e a corrente em cada uma dessas saídas. O que aconselham? Usar um condicionamento de sinal (um ampop para diminuir de, por exemplo 48V para 5V, ou um divisor de tensão ou outra coisa) + ADC + Conversor digital/BCD em cada saída? Ou meter um microprocessador que irá ler todas estes valores analogicos e assim abdico dos CI dos ADC´s e dos conversores? O que acham melhor?

Obrigado!

[metRo_]

Eu iria para um processador, tens por exemplo a serie Attiny da AVR ou da microchip tambem tens uns pequenos que para o que queres servem, são baratos e gastam poucos. Para poderes medir a tensão no micro se calhar o melhor é um transformador.

[beirao]

Eu iria para um processador, tens por exemplo a serie Attiny da AVR ou da microchip tambem tens uns pequenos que para o que queres servem, são baratos e gastam poucos. Para poderes medir a tensão no micro se calhar o melhor é um transformador.

Sim, caso use microprocessador vou optar pela microchip... tem pic´s "simples" que servem bem para o que pretendo

Hum.. Pois, não sei bem como medir a tensão, isto porque estamos a falar de correntes muito altas quando o kart estiver à velocidade máxima (2 x motores de 2kW).. Secalhar o transformar até acaba por ser uma boa opção

[metRo_]

Só não sei se o transformador será muito linear, mas é uma questão de testares.

[beirao]

Só não sei se o transformador será muito linear, mas é uma questão de testares.

Mas será que não posso utilizar, por exemplo, um divisor de tensão? TEORICAMENTE iria funcionar, não? A corrente estava limitada pela resistências, mesmo que não haja mais nenhuma carga a consumir corrente.. certo?

[metRo_]

Sim, o divisor de tensão também será uma boa opção, alias para mim é tão boa como a do transformador, não estou a ver as vantagens de uma ou de outra a não ser que uma possa consumir mais corrente que outra ou assim, tenta usar um simulador, tipo multisim e vê +- como se comportam.

[Sérgio_Sena]

Não há necessidade de transformadores para medir essas tensões. E se os usassem, iam ter problemas pois o transformador funciona em tensões alternantes. E vocês têm tensões continuas.

# Usem divisores de tensão, de alta impedância, seguidos de um buffer ampop a alimentar o AD do microcontrolador.
Isto para medir as vossas tensões todas.

# reguladores de tensão preparados para sistemas automotivos, que suportam picos e ruideiras ::
MCP1790
LM2940 max 60V @ 1 A
LM2936 max 60V
LM9076

# não poupem nas filtragens das alimentações e de todos os sinais que vão entrar na PCB.

# observem as ligações de GND, formar estrala na fonte

# usar cabos blindados, com a malha a ligar na estrela GND

# usem MOSFET/IGBTs de potência, para comutar as linhas de tensão. São bastante mais rápidos que os relés, e podem ser comutados digitalmente. Usar dissipador, claro. Bem como Snubbers por causa das reactâncias dos motores.


# ... pensem naquilo que não vêm. Pensem no improvavel.

[beirao]

Viva,

Obrigado pelas dicas!

So uma coisa: "Divisores de tensão, de alta impedância,..." Queres dizer com isto o quê? Valores altos de resistencia para termos menos consumo de corrente? (e sim, um buffer antes do PIC é crucial)

Obrigado!

[metRo_]

o buffer é necessário para teres uma impedância na entrada do ADC baixa.

[beirao]

o buffer é necessário para teres uma impedância na entrada do ADC baixa.

Sim, trivial Por isso é que perguntei o que o asena queria dizer com "divisores de tensão, alta impedância,.." falava do buffer?

Outra coisa.. dicas para medir a corrente que os motores estão a consumir?

[metRo_]

Eu suponho que seja utilizar divisor de tensão alta impedância para consumir pouca corrente e depois para fazer o ajuste de impedâncias usas o buffer.

Para medir corrente há os muito conhecidos LEM, pelo menos na minha faculdade sensor de corrente diz-se LEM até enjoa!!! LOOL Têm a vantagem de ser não intrusivos, aliás lá no site, tem categorias como battery monitoring ou automotive.
A Allegro MicroSystems também tem mas acho que só intrusivos.

[beirao]

Para medir corrente há os muito conhecidos LEM, pelo menos na minha faculdade sensor de corrente diz-se LEM até enjoa!!! LOOL Têm a vantagem de ser não intrusivos, aliás lá no site, tem categorias como battery monitoring ou automotive.
A Allegro MicroSystems também tem mas acho que só intrusivos.

Eu tava a ver os da Allegro.. mas vou ver esses também! Obrigado!

[Njay]

Os Allegro também são não-intrusivos (medem o campo magnético que se forma em torno do conductor) e acho que substancialmente mais baratos que os LEM, embora seja preciso fazer um circuito à volta.

Hum.. Pois, não sei bem como medir a tensão, isto porque estamos a falar de correntes muito altas quando o kart estiver à velocidade máxima (2 x motores de 2kW).

A corrente máxima que vais ver deve ser quando o kart estiver parado. E esta, hein ?

Sena, então e se a tensão das baterias fosse perto ou mais de 60V, e precisasses de baixar a tensão antes de ela entrar nesses reguladores, que método escolherias? Vou precisar de fazer uma coisa destas para um projecto.

[beirao]

Os Allegro também são não-intrusivos (medem o campo magnético que se forma em torno do conductor) e acho que substancialmente mais baratos que os LEM, embora seja preciso fazer um circuito à volta.

Qual a desvantagem de utilizar um intrusivo? Irá "colocar" muito ruído na alimentação dos motores?

Hum.. Pois, não sei bem como medir a tensão, isto porque estamos a falar de correntes muito altas quando o kart estiver à velocidade máxima (2 x motores de 2kW).

A corrente máxima que vais ver deve ser quando o kart estiver parado. E esta, hein ?

Hum.. Quando estiver parado? Porque dizes isso? Supostamente, se "disser" ao controlador do motor para estar a 0 rpm, ele não vai consumir corrente... ou nao? (agora deixaste-me a pensar... )

[Njay]

O intrusivo é uma resistência (com um valor muiiiito baixinho), e na verdade há muitos controladores comerciais que funcionam assim.

Pronto, vou re-frasear... é quando estiver a arrancar, desde o momento "zero" (aqui está parado :p ). E também quando estiver a subir devagar. Por isso tem que levar limitador de corrente (geralmente é o controlador que o faz). O que é que num motor limita a corrente?