Watt Meter zwischen 2 Batterietypen hin und herschalten

[HELIX]

Aber vorher werde ich den Tipp von Helix ausprobieren: den 100A Dauerstrom-Shunt für's Watt Meter. Ist das sowas wie dies hier: Digital Rot LED Panel-Meter Amperemeter mit Shunt AC/DC12V - 260V? Würde das auch verhindern, das Lötstellen sich bei 50A Dauerstrom verflüssigen?!

Für das Turnigy-Wattmeter brauchst du einen Shunt mit 1mV/1A = 1mΩ,also einen Shunt der einen Spannungsabfall von einem Millivolt pro Ampere hat. Der Shunt in dem Ebayangebot hat aber 75mV/150A = 0,5mV/1A = 0,5mΩ, passt also nicht.

Da die 1mV/1A-Shunts relativ teuer sind (zuindest habe ich keine günstigen gefunden), habe ich zwei von diesen hier http://www.ebay.de/itm/1-Messwiderstand ... SwfcVUChMK in Reihe geschalten. Zu beachten ist, dass die Shunts einen Vierleiteranschluss haben.
D.h. zwei Schraubanschlüsse für das Batterie-Minuskabel und zwei lötfahnen für das Spannungssignal. Um auf das erforderliche Spannungs/Stromverhältnis zukommen, müssen wie gesagt zwei Shunts in Reihe geschalten werden, dabei zwei Schraubanschlüsse verbinden und die dazugehörigen Lötfahnen verbinden.

Wenn ich Zuhause bin, stelle ich noch ein paar Bilder ein, um zu zeigen was ich meine.

Dü könntest auch den im Link verwenden, aber dann bekommst du nur den halben Strom angezeigt, von dessen der wirklich fließt. Das liegt daran, dass bei der Umrechnung für das LCD-Display im Microcontroller mit dem Faktor 1A/1mV gerechnet wird.

[HELIX]

Das Wattmeter hat gegenüber einem einfachen Spannungsmesser (als Strommesser) die Vorteile,dass es die entnommene Kapazität und Energie mitberechnet. Ausserdem hält es den maximalen Strom und die minimale Spannung mit fest.

Hier mal ein Bild der Shunts mit Vierleiteranschluss die ich verwende.



Ich werde noch eine Detailaufnahme nachreichen.

[ScooterDude14]

Hi Alf und Helix:

Vielen Dank für Eure super Beiträge !!

Im Bezug auf Deinen Tipp, Helix, dachte ich eigentlich nicht an das Turnigy, sondern an das Watt Meter (siehe Bild oben), was ja in meinem e-max schon eingebaut ist. Wenn ich Euch richtig verstanden habe, kann da mit einem entsprechenden Shunt der Strom, der direkt durch das Gerät fliesst, deutlich verringert werden (also keine flüssigen Lötstellen oder ähnlich feine Überraschungen)?!

Den Shunt 100A, 50mV/100mV bei eBay gibts nicht mehr, aber vielleicht bei genauerer Suche den Gleichen nochmal, oder zur Not halt bei Conrad. Um aber den wirklich fliessenden Strom vom Watt Meter angezeigt zu bekommen, bräuchte ich dann einen anderen Shunt als den im Link?! Nach was müsste ich da suchen (eBay oder Conrad)? Und eigentlich brauche ich doch neben dem Watt Meter und dem Shunt kein extra Voltmeter (wie in meinem eBay-Beispiellink von gestern)?!

Bei Shunts sind anscheinend Strom in A, Spannung in mV und Widerstand in mΩ wichtig - gibts irgendeine schlaue Webseite, wo ich mich in die Materie mehr einlesen kann? Tut mir leid, wenn ich eine was längere Leitung habe, aber Elektronik ist nicht so mein Bereich, eher Mechanik .

Was das BMV-700 betrifft, kam auf meine Frage an Victron diese Antwort: "Zwischen 2 Batterien schalten ist nicht empfehlungswert. Das BMV muss ja ständig den Ladezustand (SOC) erarbeiten, wäre also beim Umschalten ungenau und Sie müssen dazu Parameter im BMV abändern". Was wohl heisst, dass das BMV-700 als Kandidat ausscheidet.

Dann bleibt eigentlich nur noch die Frage, ob es beim schon eingebauten Watt Meter bleibt oder ob es gute Gründe für den Cycle Analyst (CA3-DPS) gibt - z.B. sehr viel genauer, längere Lebenszeit, usw. - und darum die ca. €156 (€120 plus €37 Versand) zu investieren. Was meint ihr?

Vielen Dank nochmals!

John

[HELIX]

Watt Meter.jpg

Im Bezug auf Deinen Tipp, Helix, dachte ich eigentlich nicht an das Turnigy, sondern an das Watt Meter (siehe Bild oben), was ja in meinem e-max schon eingebaut ist. Wenn ich Euch richtig verstanden habe, kann da mit einem entsprechenden Shunt der Strom, der direkt durch das Gerät fliesst, deutlich verringert werden (also keine flüssigen Lötstellen oder ähnlich feine Überraschungen)?!

Das abgebildetet Wattmeter hatte ich auch schon, das war zumindest bei mir, eben eines von diesen ungenauen Nachbauten von denen ich anfangs schon gesprochen habe. Bei denen ist die ADC-Auflösung nicht so hoch, was sich in größeren Messungenauigkeiten wiederspiegelt.

Aber davon mal angesehen, kannst du dieses verwenden. Der Strom der dann durch das Gerät fließt ist vernachlässigbar klein, wenn der Shunt direkt in der Minusleitung sitzt (siehe mein Bikd oben). D.h. Sorgen um Lötstellen musst du dir nicht machen, auch weil die Shuntanschlüsse über die der große Strom fließt, schraubbar sind.

Den Shunt 100A, 50mV/100mV bei eBay gibts nicht mehr, aber vielleicht bei genauerer Suche den Gleichen nochmal, oder zur Not halt bei Conrad. Um aber den wirklich fliessenden Strom vom Watt Meter angezeigt zu bekommen, bräuchte ich dann einen anderen Shunt als den im Link?! Nach was müsste ich da suchen (eBay oder Conrad)? Und eigentlich brauche ich doch neben dem Watt Meter und dem Shunt kein extra Voltmeter (wie in meinem eBay-Beispiellink von gestern)?!

Wichtig ist, dass der einzelne Shunt 1mΩ hat oder eben zwei in Reihe mit jeweils 0,5mΩ haben.

Und nein, ein extra Voltmeter ist unnötig.

Bei Shunts sind anscheinend Strom in A, Spannung in mV und Widerstand in mΩ wichtig - gibts irgendeine schlaue Webseite, wo ich mich in die Materie mehr einlesen kann? Tut mir leid, wenn ich eine was längere Leitung habe, aber Elektronik ist nicht so mein Bereich, eher Mechanik .

Dazu gibt es nur eins zu wissen, das OHM`sche Gesetz:

R=U/I; U...Spannung[V]; I...Stromstärke[A]; R...Widerstand[Ω] (1)

Beispiel:

Durch einen 1mΩ Shunt fließt ein Strom von 10A. (1) umgestellt nach U liefert:

U=R*I=1*10^-3*10*V*A/V=10*10^-3*V=10mV

Der Widerstand ist ein Faktor der die abfallende Spannung über den Shunt pro Ampere ausdrückt.

D.h. mit dem Widerstand is ein linearer Zusammenhang gegeben, mit dessen Hilfe sich eine Stromstärke in ein proportionale Spannungssignal überführen lässt.

Wozu das ganze?

Der Microcontroller kann nur Spannungen in einen mit fehlerbehafteten binär Wert umsetzen. Im inneren rechnet der MC den binären Spannungswert in einen binären Stromwert um und gibt ihn über das Display aus. Diese Umrechnng erfolgt über den Kehrwert des Spannung-Stromverhältnisses(Shuntwiderstand) also 1/R. Dieser Wert ist fes im MC hinterlegt, deshalb ist es so wichtig einen Shunt mir gleichem Widerstand zu nutzen.

[ScooterDude14]

Hi Helix und Alf:

Danke nochmals für Euer Feedback!

In welchem Bereich, meinst Du, bewegt sich die Ungenauigkeit des Watt Meters, das Du hattest und ich im e-max eingebaut hab: ca. 1-2% oder eher 5% und mehr? 1-2% wären absolut OK, 5% und mehr eher nicht, vor allem, wenn ich eine längere Fahrt zum ersten Mal mache und die Entfernung nahe der Roller-Reichweite liegt.

Was jedenfalls ein Shunt macht bzw. wozu er gut ist, hab ich inzwischen, denke ich, im Prinzip verstanden. Und laut IT-Wissen, Shunt-Widerstand ist der "Wert für den Shunt-Widerstand das Ergebnis einer Division zwischen dem Messgerätestrom und dem Differenzstrom multipliziert mit dem Innenwiderstand des Messgerätes".

Aber was konkret für das Watt Meter Messgerätestrom und Differenzstrom sind, ist mir nicht klar (Googlen brachte auch nichts brauchbares ). Ist der Messgerätestrom das maximal Mögliche, also 100A? Sorry, wenn ich mich immer noch etwas blöd anstelle .

An Zahlen habe ich nun Folgendes:
U > Rollerprimärspannung = 48V
I > maximale Stromentnahme des Rollers = 83.33A
R > Shunt-Widerstand = 1mΩ (oder zweiShunts in Reihe mit jeweils 0,5mΩ).

Wenn ich die aber per R = U x I einsetze, also R = 48V : 83.33A, dann erhalte ich 0.57Ω...?!

Alf, sicher stimmt es, das kluge E-Rollerbesitzer nicht unbedingt ein Batteriekapazitäts-Messgerät brauchen. Aber für die nicht ganz soo Schlauen ist es schon praktisch, da ja die Reichweite neben der Batteriekapazität von Variablen wie Zuladung, Fahrgeschwindigkeit, Aussentemperatur, Gelände, usw. abhängt. Und die kommen ja besonders zum Tragen, wenn man eine Strecke das erste Mal fährt .

Jedenfalls nochmal vielen Dank für Euer Feedback und Eure Geduld. Ich hoffe, das ich die Sache so langsam kapiere und Euch nicht mehr nerven muss!

John

[HELIX]

Hi John,

das ist kein Problem, dazu ist ein Forum ja da

In welchem Bereich, meinst Du, bewegt sich die Ungenauigkeit des Watt Meters, das Du hattest und ich im e-max eingebaut hab: ca. 1-2% oder eher 5% und mehr? 1-2% wären absolut OK, 5% und mehr eher nicht, vor allem, wenn ich eine längere Fahrt zum ersten Mal mache und die Entfernung nahe der Roller-Reichweite liegt.

Ich entsinne mich, dass ich bei 52V einen relativen Fehler von ~1,5% hatte. Das sind immerhin ~0,7...V, das war mir zuviel.
Was die Stromessung angeht, kann ich nichts genaues sagen.

Das muss jetzt nichgezwungenermaßen bei dir auch so sein, aber bei dem was man so über WattsUp-Plagiate liest, kann das sein.

"Wert für den Shunt-Widerstand das Ergebnis einer Division zwischen dem Messgerätestrom und dem Differenzstrom multipliziert mit dem Innenwiderstand des Messgerätes".

Das heißt nichts anderes als R_shunt=U_shunt/I_shunt
mit
U_shunt=maximal Ausschlag Messgerät=I_messgerät,max*R_i, also der maximale Strom der durch das Messgerät fließen darf (maximal Ausschlag) multipliziert mit dem Innenwiderstand des Messgerätes.

I_shunt=I_mess-I_messgerät also die Differenz von dem Strom der gemessen werden soll und dem Strom der in das Messgerät fließt. Nach dem 1. Kirchhoff`schen Gesetz(Knotenpunktsatz) ist genau das der Strom der durch den Shunt fließt.

-> R_shunt=(I_messgerät*R_i)/(I_mess-I_messgerät)

Dazu ist aber zusagen, dass

1. diese Berechnung für analoge Messgeräte gilt, bei denen unter Umständen der Messgerätestrom nicht vernachlässigt werden kann.
2. im Falle des WattsUp der "R_i" aber so hoch ist, dass der Messgerätestrom vernachlässigt werden kann und damit vereinfacht gilt:
R_shunt=U_shunt/I_mess wobei dieser Wert genau dem im MC hinterlegten entsprechen muss.

An Zahlen habe ich nun Folgendes:
U > Rollerprimärspannung = 48V
I > maximale Stromentnahme des Rollers = 83.33A
R > Shunt-Widerstand = 1mΩ (oder zweiShunts in Reihe mit jeweils 0,5mΩ).

Wenn ich die aber per R = U x I einsetze, also R = 48V : 83.33A, dann erhalte ich 0.57Ω...?!

Du braucht R nicht berechnen der ist fest gegeben (im MC) mit 1mΩ.

Bei einme max. Strom von 83,33A sind das 83,33mV, die dir der MC wieder in 83,33A auf dem Display umsetzt.

Wichtig ist der Widerstandwert 1mΩ und die max. Verlustleistung die der Shunt aushalten muss.
-> P_tot=R_sunt*I_mess^2=0,001*83,33^2*V*A^2/A=~7W
Diese beiden Werte spezifizieren den Shunt den du brauchst.

[Harry]

Hallo John,

zum Watt Meter habe ich schon vor etlichen Jahren praktische Tipps geschrieben.

[HELIX]

@Harri

Schöner Beitrag, gut beschrieben. Waren die Trimmpotis von anfang an mit verbaut ?

[Harry]

Ja, die Potis waren damals vorhanden. Wie es heute ist, kann ich nicht sagen.

[HELIX]

@Harri
Bei den heute erhältlichen Wattmetern sind die nicht mehr vorhanden, zumindest nicht bei denen die ich habe. Musste die erst nachrüsten

@ScooterDude14
Hier noch das Bild von meinen verbauten Shunts in Nahaufnahme: