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29 März 2011

Energiezähler--ganz neue Erkenntnisse

Hallo allerseits! Auweh! da habe ich was Wichtiges übersehen! Ich bin bisher ganz selbstverständlich davon ausgegangen, dass die Akkus Masseverbindung haben. Dem ist aber nicht so! Folglich konnte die Schaltung natürlich nicht so bleiben. Zunächst mal habe ich einen galv. getrennten Messwandler gebaut. Letztlich fast das Gleiche wie schon bei den Messwandlern für die Einzelspannungsmessung bei meinen BMS-Versuchen. Ein ATtiny 25 übernimmt hier die Messung, schickt die Werte seriell an den Zähler, ein geregelter DC-DC-Wandler sorgt für die Versorgung und Referenzspannung. Ein Optokoppler trennt die Signale. Soweit ganz einfach, aber halt doch wieder etwas Mehraufwand, der mir gar nicht gefällt. Also hab ich nun endlich doch mal nachgeschaut, wie die"Konkurrenz" das macht. (keine Zeit.........) Das kommerzielle Produkt, das meinem Zähler von der Idee her am ähnlichsten ist, das ist das ZEVA2. http://www.evworks.com.au/index.php?product=INS-ZEVA-FGDP Dessen Anschlussplan (auf der Seite ganz unten zu öffnen) führte zu einem klassischen AHA!!!-Erlebnis !! Die messen die Spannung überhaupt nicht! Da werden nur die Ampere über die Zeit aufdaddiert! Ich wollte halt die echte Energie anzeigen, sowie auch die momentane Leistung, Spannungsgrenzen überwachen, etc.... Das Zeva2 hat kein Display, darum interessieren diese Werte da auch nicht. Der Abgleich auf die Tankuhr und die Akkukapazität erfolgt da per Poti, und weil immer das selbe Akkupaket dran hängt, lässt sich das sicher so abgleichen, dass die Anzeige einigermaßen genau anzeigt.Und das alles auch ohne Spannungsmessung! Eigentlich bräuchte ich aus meinem Zählerprogramm nur die Spannungs- messung und die Multiplikation der Stromwerte mit den Spannungswerten entfernen und die Einheit der angezeigten Werte von Wh auf Ah ändern und ev. noch eine Erkennung reinbauen, ob auch die "Zündung" an ist,falls mal der Nullpunkt des Strom- wandlers nicht 100% passt. Oder eben so wie beim ZEVA beim Reset einen Nullabgleich durchführen. (0A entsprechen 2,5V am Wandler) Die ganzen Spannungsüberwachungs- geschichten gehören eigentlich sowieso ins BMS bzw. Monitoring-System. Die beiden Systeme (Monitor + Zähler) sollen letztendlich miteinander zu einer Einheit verschmelzen, aber ganz so weit bin ich leider noch nicht. Wie das beim Zeva nun genau gelöst ist, mit nur einem Poti sowohl Verstärkung als auch die Richtung des Signals für die Tankuhr einzustellen, das muss ich noch mal genau durchdenken...... Das hat sich jemand sehr geschickt ausgedacht! Respekt!!!!!!!! Auf die Idee muss man erst mal kommen! Ich hätte da wohl den ATtiny per Jumper und entsprechender Programmierung je nach Bedarf umgepolt, aber so gehts auch! Das müsste ein OP sein, dessen Nullpunkt und Verstärkung ja sogar das Vorzeichen der Verstärkung über ein und das selbe Poti eingestellt werden. Wie kann das gehen? eine Idee: Der Gegenkopplungswiderstand ist wohl irgendwie mit dem Negativen Eingang verbunden, das muss so sein und das Poti liegt wohl zwischen positivem und negativem (invertierendem) Eingang. Beide Eingänge hängen wohl per Spannungsteiler auf dem gleichen Potential.Dieser Pegel wird ziemlich sicher mit dem Poti für den Vollausschlag-Pegel verändert. Wenn nun der Eingang über den Schleifer des Potis erfolgt, dann wird je nach Potistellung mehr am Positiven oder am Negativen Eingang eingespeist und je nachdem invertiert der Verstärker oder nicht.............. und je unterschiedlicher dieser Betrag ist, desto größer wäre auch die Verstärkung. Der OP an 12V und 0V und der ATtiny liefert ein Signal das bei 0V startet und dann gegen 5V wandert......(ev. umgekehrt) So könnte das gehen! Der ATtiny (hier wohl ein ATtiny 24, das passt von den Pins, und der hat auch einen 16Bit-Counter drin für die Frequenz zum DZM; 8Bit reicht nicht) kann so eine Spannung per PWM ausgeben. Das muss ich selbst erst mal bis zum Ende duchkauen! Vor allem, warum in der Mittelstellung die Verstärkung am größten ist. Ich bin mir sehr sicher, dass die Tankuhr direkt über eine Spannung angesteuert wird. das ist einfacher, als Widerstände zu simulieren. Was hat das mit der Richtung auf sich? "Früher", bei VW z.B. bis Golf3 waren Tankuhren üblicherweise so geschaltet dass hohohmig (150 bis 300 Ohm) am Geber leer anzeigte und niederohmig (20 - 50 Ohm) voll anzeigte. Dass der Geber nicht bis 0Ohm geht ermöglicht eine Überwachung der Leitung auf Masseschluss mittlerweile läuft der Geber und die Anzeige bei manchen Autos aber "andersrum". Warum?? Hmmmm???? keine Ahnung, wieso!!!??? Ich werde auf alle Fälle mal das Programm für eine "abgespeckte" Version so ändern und das mal ausgiebig testen. Letztendlich ist mir aber die "Urversion" wesentlich sympathischer. Mal sehen.....Watt, Volt, Ampere und kWh sind mir halt lieber als "50% von ganz voll" Um abzuschätzen, wie weit man noch etwa kommen wird reicht das aber.





















Hier ein Bild des galv. getrennten Messwandlers für die echte Energiemessung in Wh bzw kWh und ein Bild des Displays in der Version mit reiner Ah-Zählung ohne Spannungsmessung. mfG Franz 08.04.2011


letztes Update: Seit kurzem reagiert Michaels Beetle-Drehzahlmesser auf die Impulse die mein Messwandler produziert:
http://e-vw.blogspot.com/2011/04/drehzahlmesser-zeigt-simulierten-strom.html

Das war ein etwas langer Weg bis alles passte, aber kaum hat man ein paar zerschossene Bauteile getauscht und alles korrekt angeschlossen, schon läufts wie vorgesehen.
So ein handgestricktes Versuchsmuster ist halt etwas empfindlicher als ein ausgefeiltes Serienprodukt mit Schutzschaltungen an jeder möglichen Fehlerquelle.
Dafür baut man Prototypen!
Und deshalb misshandelt man die auch ! ;-) sonst findet man die Schwachstellen erst wenns zu spät ist! So was wäre natürlich viel einfacher, wenn das Auto wo so was rein soll in der eigenen Garage steht und nicht am genau entgegengesetzten Ende unseres Landes........... (wobei in den letzten Tagen ein paar Briefe mit Ersatzteilen in geradezu atemberaubender Geschwindigkeit zugestellt wurden. 17:30 am Chiemsee zur Post gebracht und am nächsten Morgen in Norddeutschland zugestellt......wow!!!!!!!!!)