měření proudu více paralelních baterií

[redcrown]

logování do nadřazeného systému a notifikace na problém je pro mě neodmyslitelná nutnost.

[redcrown]

Takže navrhuji
3ks YHDC HSTS023R https://www.aliexpress.com/item/1005001 ... in_prod%3A za 290Kč/ks

Jako jistý si nejsem, ale vypadají to jako ty aktivní, takže asi jo.

Proč 500A, to je přeci zbytečné, tam bude ten zero offset strašně velký k běžným proudům.

Jestli to chceš jako nějaké zabezpečení, nevěřím, že z jedné baterie jde normálně 320A denně... Použij menší rozsah a když se něco bude dít bude to opřené o těch 2,5 V a to poznáš. Získáš tím lepší poměr žádaná/chyba... Ta chyba okolí je v těchdle díky tomu toroidu potlačená(vypadá to tak), ale stále tam je (když je dáš mechanicky vedle sebe a proud z jednoho vodiče(nebo třeba ten zmíněný stykač, kde těch závitů je 1000) bude ovlivňovat sousední. Těm převodníkům nevadí, že jsou přes rozsah, je to bezpečné, ale nemáš přesnou hodnotu.

Píšou 15mV, to je 1/166 tina, to je 3A pro 500A blbej zero offset uvnitř, chyba v AD, chyba okolím a je to úplně v háji.

Odbočka k principu:
Nejsem si jistý jestli můžu napsat:" při přetížení nad rozsah budou přesycené", myslím si že ne a navíc je třeba posuzovat několik různých obvodů, nestaví se zabývat magnetickým.

neumím správně argumentovat, ale mě by stačilo cca. +-2A. Tvoje vysvětlení ale obecně chápu, díky a podnět.
Důvod na první pohled zbytečně velkého rozsahu vidím v tomto: Když dojde k selhání baterie, tak je podle dobré vědět, jestli tam teče 200A, nebo 1000A. Ano, obojí je dost špatně, ale jedno je o kus horší. Pokud bude senzor na 200A, tak nebudu vědět, o kolik víc tam teče. A protože výsledek nepotřebuji moc přesně, tak bych spíš dal přednost rozsahu než přesnosti. Se svojí baterií pracuji běžně nad 400A.
Ale možná ta úvaha není dobrá, nevím.

[Humux]

gemini říká něco v tom smyslu, že je interní AD převodník víc zatížený šumem nebo nepřesnostní (nebo tak něco kecal) a že je navíc problém s napěťovou úrovní, nebo tak něco. Myslím že myslí 3,3V vs 5V na hallovce.

Tak buď to chceš mít přesný nebo né. Když né tak stačí jen ESP, navíc to napětí 3,3V souzní s tím senzorem co si si vybral.

Samotná součástka hallův snímač je záležitost desetikoruny

Za 10ks tak...

[redcrown]

Takže navrhuji
3ks YHDC HSTS023R https://www.aliexpress.com/item/1005001 ... in_prod%3A za 290Kč/ks

Jako jistý si nejsem, ale vypadají to jako ty aktivní, takže asi jo.

Proč 500A, to je přeci zbytečné, tam bude ten zero offset strašně velký k běžným proudům.

Jestli to chceš jako nějaké zabezpečení, nevěřím, že z jedné baterie jde normálně 320A denně... Použij menší rozsah a když se něco bude dít bude to opřené o těch 2,5 V a to poznáš. Získáš tím lepší poměr žádaná/chyba... Ta chyba okolí je v těchdle díky tomu toroidu potlačená(vypadá to tak), ale stále tam je (když je dáš mechanicky vedle sebe a proud z jednoho vodiče(nebo třeba ten zmíněný stykač, kde těch závitů je 1000) bude ovlivňovat sousední. Těm převodníkům nevadí, že jsou přes rozsah, je to bezpečné, ale nemáš přesnou hodnotu.

Píšou 15mV, to je 1/166 tina, to je 3A pro 500A blbej zero offset uvnitř, chyba v AD, chyba okolím a je to úplně v háji.

Odbočka k principu:
Nejsem si jistý jestli můžu napsat:" při přetížení nad rozsah budou přesycené", myslím si že ne a navíc je třeba posuzovat několik různých obvodů, nestaví se zabývat magnetickým.

Já, protože na to nemám znalosti, tak to řeším s "chytrým rádcem". Ten na problematiku přesnosti říká toto:
3. Výpočet reálné přesnosti (Accuracy)
Tedy: Jak moc se bude naměřená hodnota lišit od skutečnosti? Zde vstupují do hry chyby senzoru, které jsou větší než krok ADC.
A) Chyba nuly (Offset Voltage)Datasheet udává "Offset voltage" $\le \pm 15\,\text{mV}$.Převedeno na ampéry: $15\,\text{mV} / 1,25\,\text{mV/A} = \mathbf{12\,\text{A}}$.Co to znamená: Když senzor vybalíte a zapojíte, může při nulovém proudu ukazovat klidně 10 A nebo -12 A.
Řešení: Toto musíte vyřešit v softwaru. Při prvním spuštění (když víte, že neteče proud) si změříte hodnotu a uložíte ji jako "nulu" (Tare). Tím tuto chybu zcela vymažete.
B) Linearita a chyba měřeníDatasheet udává přesnost $\pm 1\,\%$.Při proudu 50 A může být chyba $\pm 0,5\,\text{A}$.Při proudu 200 A může být chyba $\pm 2,0\,\text{A}$.
C) Šum (Noise)Vzhledem k tomu, že budete měřit u silových vodičů a měničů, bude se na kabely indukovat šum. Poslední 1-2 bity převodníku budou pravděpodobně "kmitat".To znamená, že hodnota bude skákat o cca $\pm 0,1$ až $0,2\,\text{A}$ i při ustáleném proudu.
4. Jak dosáhnout lepšího výsledku (Softwarová magie)
Ačkoliv je "hrubé" rozlišení 0,1 A, můžete ho softwarově výrazně vylepšit metodou převzorkování (Oversampling).Jelikož měříte baterii a děj se nemění v mikrosekundách, nemusíte číst hodnotu jen jednou.V kódu (ESP32) udělejte toto:Přečtěte hodnotu z ADS1115 např. 16krát za sebou (to trvá jen zlomky sekundy).Udělejte průměr.Tímto vyhladíte šum a matematicky se dostanete na virtuální rozlišení klidně 0,01 A až 0,05 A.
5. Závěrečný verdikt: Co uvidíte na displeji?
Pokud provedete softwarovou kalibraci nuly a použijete průměrování:
Rozsah: $\pm 500\,\text{A}$Stabilita nuly: $\pm 0,1\,\text{A}$ (po kalibraci).
Detekční limit: Spolehlivě poznáte změnu proudu o 0,2 A.Absolutní přesnost: Při toku 100 A bude hodnota někde v rozmezí 99 A až 101 A (chyba senzoru 1 %).
Pro váš účel (srovnávání tří větví):Toto je naprosto luxusní. Pokud uvidíte, že Větev A dává 100,5 A a Větev B dává 95,0 A, s jistotou víte, že je tam nepoměr, protože rozdíl 5,5 A je vysoko nad chybou měření. Volba 500A senzoru byla správná.

[redcrown]

gemini říká něco v tom smyslu, že je interní AD převodník víc zatížený šumem nebo nepřesnostní (nebo tak něco kecal) a že je navíc problém s napěťovou úrovní, nebo tak něco. Myslím že myslí 3,3V vs 5V na hallovce.

Tak buď to chceš mít přesný nebo né. Když né tak stačí jen ESP, navíc to napětí 3,3V souzní s tím senzorem co si si vybral.

Chápu argument, ale vidím to asi takhle.
gemini i datasheet říkají, že napájení je 5V. Navíc pokud převodník stojí 60kč, tak v tom nevidím problém.
Gemini jako argumentaci říká toto a mě to smysl dává. Otázka je, jestli to je pravda.
Problém ESP32 (ADC): Interní ADC převodník v ESP32 není příliš přesný a je nelineární (hlavně u krajních hodnot 0V a 3.3V).

Varianta A (Levná): Použijete interní ADC, ale v kódu musíte provést kalibraci (změřit hodnotu při 0 A a uložit ji jako offset).

Varianta B (Přesná - Doporučuji): Kupte si k tomu ještě modul ADS1115 (na Ali za pár dolarů). Je to 16-bit ADC převodník, který komunikuje přes I2C. Je mnohem přesnější než ten v ESP32 a hlavně snese i 5 V signály (pokud ho napájíte 5 V), takže nepotřebujete odporový dělič.

[Humux]

Problém ESP32 (ADC): Interní ADC převodník v ESP32 není příliš přesný a je nelineární (hlavně u krajních hodnot 0V a 3.3V).

To jsou všechny.
Jinak napájení je jiná věc než komunikační napětí.
Kalibrace je nutná u všech Hall, údaje v datasheetech se mohou v tomto smyslu výrazně lišit.

To gemini neví, nebo dostal neúplné informace.

Jak a co jsem použil já, viz.výše.

[josse]

Takže navrhuji
3ks YHDC HSTS023R https://www.aliexpress.com/item/1005001 ... in_prod%3A za 290Kč/ks

Já, protože na to nemám znalosti, tak to řeším s "chytrým rádcem". Ten na problematiku přesnosti říká toto: .... je vysoko nad chybou měření. Volba 500A senzoru byla správná.

Koukám na to znovu, je to open loop, hned na začátku popisu, to znamená, nejen že to bude ujíždět časem, bude to i značně nelineární.

Přesnost AD je vždy o několik řádů lepší než tohle.

Budeš se trápit s:
Zero offset,
Nelinearitou,
Neustálém cestování nuly (Těžko určit jak moc, včetně závislosti na teplotě, času, vlhkosti. ...)

Tento senzor nedoporučuju. Hledej closed loop!

[redcrown]

OK, budu hledat. díky za upozornění. Doufám, že nebude 10x dražší.

[vata]

Amploc je taky open-loop, s tou nulou zas tak hrozný problém v praxi teda není - měřím něco mezi 4,95 a 5 při URef 10V (stabilizovaný zdroj). Spotřeba jednoho senzoru je 10mA, plus se něco pálí na tom stabilizovaném zdroji - nic co by mě trápilo. Nelinearita: taky v praxi nic hrozného. Počítám z toho náboj, přesně na principu oversamplingu, a je to rozhodně přesnější než BMSky, které jsou úplně mimo, hlavně u malých proudů. Největší nepřesnost u mě vnáší rozlišení AD převodníků v PLC (starší SDS od Laznetu, buď 12 nebo dokonce 10 bitů). A samotný FW PLC, kdy nelze pracovat jinak než s int4, hrozná práce.
Bočníky jsem vyloučila prostě proto, že jsou montážně komplikovanější, je potřeba přesně řešit měření malých úbytků, nic pro mě.
Jo, SOC počítané z průběžného měření proudů je vždy mimo, v zimě úplně. Ale pro orientaci stačí. Já sice nemám ambice měřit proud každé ze tří paralelních baterií - prostě spoléhám na BMSky, od toho je tam mám, že odchytí problémy vč. overcurrent. Zato měřím jedním senzorem proud měniče a druhým proud DC systému (dva regulátory a DC zátěž, tzn. jedním senzorem provlékám tři vodiče), z toho dostanu všechny informace, které potřebuju s dostatečnou přesností.
Hall senzorům je jedno, jestli se navléknou na záporný nebo kladný vodič, stejně je můžete navléct obráceně a měřit tak s opačnou polaritou.

[josse]

OK, budu hledat. díky za upozornění. Doufám, že nebude 10x dražší.

Bude

[redcrown]

to už teď vidím taky. Docela bych řekl, že to je i víc komplikací najednou.
Tak si říkám, že jestli pro orientační měření by přeci jen ty open loop senzory nestačili.
Zároveň se tak trochu se vracím k myšlence bočníku. Tam se mě zase moc nelíbí to fyzické propojování. Na tyhle proudy tam mám vodiče a sběrnice jak do temelína a tak se mě do toho moc nechce. Oka jako kráva, šrouby M10 nebo M12 a pak ten sranda bočník z ali.
babo raď....
edit:
možná že by stálo za to jeden ten levný hallák koupit a cvaknout ho za precizní bočník BMSky a nějaký čas to nechat běžet a logovat. A buď to hodit po psovi, nebo dokoupit ten zbytek. Práce by s tím moc nebylo....

[Humux]

Hall senzorům je jedno, jestli se navléknou na záporný nebo kladný vodič, stejně je můžete navléct obráceně a měřit tak s opačnou polaritou.

A zkoušela si to?
Mám profi klešťák a když opomenu to + na jedný straně, tak výsledek je 4,7A k 3,8A obráceně. Docela bych řekl rozdíl.

to už teď vidím taky. Docela bych řekl, že to je i víc komplikací najednou.
Tak si říkám, že jestli pro orientační měření by přeci jen ty open loop senzory nestačili.

Už jsem o tom psal výše, u těch převodníku se zápornou zpětnou vazbou je hodně málo, cena je od 20 USD. Jenže není open close jako open close jak se říká, může to být laijdárna nebo to bude fakt dobrý, ten dobrý bude dražší.
Hlavně jsou vesměs jen na objednávku, výrobní kapacita od 100 000ks, až budou mít objednávky pro toto množství, tak budou teprv vyrábět nultou sérii.
Nakonec tu zápornou zpětnou vazbu si můžeš udělat sám, podle schémy:
https://www.lem.com/en/hall-effect-current-sensors

Jinak na 3 měření bych dal 3x Hall dle toho odkazu co jsem dával výše a 24bit DAC a je to.

[Mex]

A co kombinace?
Levné Hall senzory jsou fakt za pusu.

A jako "bočník" můžeš použít už stávající infrastrukturu. Tedy měřit úbytek na existujícím přívodním kabelu.
Takže žádný další vložený sériový odpor. Pokud bys měřil jeden kabel, bez nějakých spojů po cestě, tak by ty parametry měly být dlouhodobě stabilní.
Ale k tomu to chce samozřejmě i měření teploty, a vzájemná kompenzace.
Pokud ten úbytek bude hodně malý, tak do rozpočtu ještě zahrnout nějaký slušný operační zesilovač s minimálním offsetem;.

No a měření z té Hallovky použít buď jako kontrolní (hlídač, co hlídá hlídače), nebo naopak použít tohle jako hlavní a údaj z toho "bočníku" použít pro kompenzaci nuly.

[Humux]

A jako "bočník" můžeš použít už stávající infrastrukturu. Tedy měřit úbytek na existujícím přívodním kabelu.
Takže žádný další vložený sériový odpor. Pokud bys měřil jeden kabel, bez nějakých spojů po cestě, tak by ty parametry měly být dlouhodobě stabilní.
Ale k tomu to chce samozřejmě i měření teploty, a vzájemná kompenzace.
Pokud ten úbytek bude hodně malý, tak do rozpočtu ještě zahrnout nějaký slušný operační zesilovač s minimálním offsetem;.

To je dobrej nápad, funguje to výborně (oproti těm Hallům), napětí u mě činí max. co jsem naměřil 100 uV. ADS1115-16bit má PGA a ADS1220-24bit taky ale pouze na rozdílové vstupy. Je-li požadavek na to vědět zda je proud 400,1A nebo 400 +- 10A(Hall), tak je určitě to ta nejlepší volba.

[josse]

to už teď vidím taky. Docela bych řekl, že to je i víc komplikací najednou.
Tak si říkám, že jestli pro orientační měření by přeci jen ty open loop senzory nestačili.
Zároveň se tak trochu se vracím k myšlence bočníku. Tam se mě zase moc nelíbí to fyzické propojování. Na tyhle proudy tam mám vodiče a sběrnice jak do temelína a tak se mě do toho moc nechce. Oka jako kráva, šrouby M10 nebo M12 a pak ten sranda bočník z ali.
babo raď....
edit:
možná že by stálo za to jeden ten levný hallák koupit a cvaknout ho za precizní bočník BMSky a nějaký čas to nechat běžet a logovat. A buď to hodit po psovi, nebo dokoupit ten zbytek. Práce by s tím moc nebylo....

A pojistky tam máš? Tak měř napětí na pojistkách. Myslím si že to bude pořád lepší než open loop.

Pojistky nejsou stejné, musíš si je "nakalibrovat", ale to nepředpokládám jako problém. Jsou teplotně závislý obvykle dost, ale to by taky nemusel být pro orientační měření problém. Navíc si myslím, že náhradní pojistku už doma máš, tak si to zkus.

[Kodl69]

Hlavně u těch pojistek to musí být dobře připojený, tj ne na silový šrouby, ale jako napěťový svorky, ostatně obrázek bočníku napoví: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=737348 jak to budeš muset na to pojistku připojit, aby každá změna přechodovýho odporu ve spoji neznamenala změnu imdikovaného proudu...

[Mex]

Hlavně u těch pojistek to musí být dobře připojený, tj ne na silový šrouby, ale jako napěťový svorky, ostatně obrázek bočníku napoví: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=737348 jak to budeš muset na to pojistku připojit, aby každá změna přechodovýho odporu ve spoji neznamenala změnu imdikovaného proudu...

Přesně.
Podle mě použít pojistky není dobrý nápad.
Je třeba použít nějakou část pevné kabeláže, bez spojů. To už jsem ale psal hned na začátku.
U pojistky by se musely měřicí napěťové kabely nějak fixně připojit přímo na čepičku té pojistky (třeba naletovat), což si moc neumím představit.
Navíc při přerušení pojistky by tam místo mikrovoltů vyskočilo plné napětí baterky.

[vata]

Hall senzorům je jedno, jestli se navléknou na záporný nebo kladný vodič, stejně je můžete navléct obráceně a měřit tak s opačnou polaritou.

A zkoušela si to?
Mám profi klešťák a když opomenu to + na jedný straně, tak výsledek je 4,7A k 3,8A obráceně. Docela bych řekl rozdíl.

Ano, dokonce mám kvůli tomu ve svém SW přepínače polarity každého ze senzorů. Mám je na kladném vodiči, oba obráceně, kvůli lepšímu přístupu k pinům senzorů. A taky tak mám offset, který přičítám k naměřené hodnotě proudu, tím částečně kompenzuju nulu a tvořím větší zdánlivý odběr, aby automatizace počítala s nižším SOC než ve skutečnosti je. Možná je v tom taky schovaný ten rozdíl měření s obrácenou polaritou, kterou u klešťáků taky pozoruju.

vmsh.jpg

[Humux]

Mě by zajímalo, v případě že nebudou spojeny bočníky do uzle, jak se bude řešit izolace? Izolace sběrnice nepadá na váhu, tak jedině analog, x3, 1x na vývod.
Moduly, ale s výhradama:
https://www.aliexpress.com/w/wholesale- ... odule.html

[dumi]

Necetl jsem to cele, mozna to tu zaznelo, ale to mas na tri sady jen jednu bms? Mas baterky spojeny tedy jen na koncich +a - a za tim vsim jednu bms?

[redcrown]

Jedna BMS, má ale 3 měřící/balanční moduly. Takže 3x16 měřicích kanálů. Umí jich hodně, ale leze to dost do peněz a pro víc parádních baterii se taky komplikuje celé zapojení. O hodně víc velkých lisovacích ok, silných vodičů, pojistek atd.

[redcrown]

Hlavně u těch pojistek to musí být dobře připojený, tj ne na silový šrouby, ale jako napěťový svorky, ostatně obrázek bočníku napoví: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=737348 jak to budeš muset na to pojistku připojit, aby každá změna přechodovýho odporu ve spoji neznamenala změnu imdikovaného proudu...

Asi bych to neuměl přímo na pojistku, ale měřící místo mimo hlavní proudový spoj by nebyl problém. Viz foto pojistkového
uzlu.

20251219_175726.jpg

[Humux]

Proč tam dáváš lana jako krávy, existuje způsob paralelních vodičů.

[dumi]

Zajimave, co je to za BMS?

ja pouzivam normalne JK BMS a mam ted celkem 10Battery packu, kazdy svoji BMS a vse pripojeno na DC bus bar. Zadnou komplikaci a velky oka v tom nepozoruju. Mam ty packy rzne velike 100-300Ah, takze ty 100Ah jdou pripojene obyc 10mm2 kabelem, vzhledem k proudum to bohate staci (jisteno pojistkou 32A).

to mas ty packy tak velky? takovyhle lano sem nemel ani na 100A

[redcrown]

BMS je Batrium. když používáš JK BMS, jdou spojit do jednoho celku a u umí řídit Studer v active modu? Jakou dosahuješ stabilitu SOC v čase? Pokud neumí emulaci pro Studer (active mode), tak to pro mě není řešení. Velikost Winston clusteru je 80kWh.
Lano tam mám 180mm2,protože jsem ho měl zadarmo od kámoše. Ale to je přívod, to není předmětem diskuse.