Forumslader Mikro -> mit Mikrocontroller

[the_muck]

Hallo, wie angekündigt hier nun etwas zur Mikro Variante.

Hier habe ich dazu schon einiges geschrieben
https://www.velomobilforum.de/forum/showthread.php?24788-Forumslader-RELOADED&p=378083#post378083

jetzt ist das Teil so gut wie fertig und mit dem ersten Code gefüttert, im Standby habe ich ~4µA verbrauch, im Betrieb ohne last ~20mA, gemessen an der Zuleitung vom Akku.

Das ganze hat jetzt erstmal Basisfunktionen damit er läuft, denn wie das so ist gibt es immer mal EMV Probleme , beim Umschalten der Stufen hat es den µC öfter Resetet. Das habe ich durch ein paar Kondensatoren am Relais und Thermoelement aber jetzt im griff. Das Layout muss da aber noch grundlegend anders werden... das war mir bekannt, aber ich dacht ich hätte genug vorgesorgt mit den 100nf an jeder Ecke . Aber die Spannungsspitzen die da entstehen sind nicht ohne . Meine Selbsthaltung musste ich auch etwas abändern, geht jetzt aber alles wie gewollt.

Funktionen wie beschrieben, signalisiert über LEDs. Das muss ich noch überarbeiten, das gefällt mir nicht.

Automatik, Umschalten der Stufen, Last mit Hysterese Schalten, 10min Aus

Status Ausgabe, Stufe1, Stufe2, kein Signal.

Dann drei weitere Optionen
1. Stufe1, Last mit Hysterese Schalten, 10min Aus
2. Stufe2, Last mit Hysterese Schalten, 10min Aus
3. Stufe1, Keine Abschaltung vom Lader oder Verbrauchern.

2sec. Taster drücken, oder 2sec. Signal vom Dynamo Lader ein.
Taster lange Drücken, Lader aus.
Kurz drücken, zur nächsten Funktion.

Wie genau da der beste Ablauf ist muss ich mal schauen . Das einschrumpfen der Fernbedienung hat gut geklappt auch wenn es kein Meisterstück ist, aber das wichtigste, es funktioniert wie gedacht . Auch mit Handschuhen, der Taster ist ja höher und der Finger muss eigentlich nur Irgend wo zwischen den Kabelbindern gedrückt werden, gibt auch genug Haptisches feedback. Jetzt kommt noch dazu das ich schaue ob die Spannung am Akku Singt oder Steigt, das abspeicher der Menü Position nach dem Abschalten, Standard ist jetzt Automatik. Und eine Funktion die die Stufen in Abhängigkeit von der last und Spannung schaltet, ist der Akku voll und habe ich nur das GPS, kann ich auch in der Stufe 2 fahren... das sind aber alles Dinge die kommen mit der Zeit .

Wichtiger ist mir noch das ich eine Lösung für die Spannungsspitzen beim um/abschalten bekomme.

Nach all dem Gequassel mit GEMA freier Musik , habe auf die schnelles nichts gefunden.

soweit erstmal... mal schauen wie er sich in der Praxis macht.

lg Malte

 

[Jack-Lee]

AW: Forumslader Mikro -> mit Mikrocontroller

Servus,
erst ewig nix von dir höhren lassen und uns nun den Rang ablaufen

Chick was du da gebaut hast!

Gruß,
Patrick

 

[JensD]

AW: Forumslader Mikro -> mit Mikrocontroller

Hallo Malte,
sieht gut aus
Du hast glaube ich damit ziemlich alles aus Deinem "Wunschlader in Mini" umsetzen können, richtig?

Wichtiger ist mir noch das ich eine Lösung für die Spannungsspitzen beim um/abschalten bekomme.

Das Problem hatten wir beim Maximallader auch, gelegentliche Controllerabstürze beim Umschalten. Du verwendest ja eine relativ aufwändige Signalaufbereitung für die Frequenzmessung, unsere ist einfacher. Wir haben das Problem mit den Spannungsspitzen nur durch eine Schutzdiode über den Dynamoeingang lösen können (zuerst 100V AC, momentan 200V AC), dann war Ruhe.
Es ist kaum vorstellbar- aber die Spannungspeaks durch Selbstinduktion des Dynamos müssen über 500V erreichen!!!

Damit ist jetzt zwar der Lader in der Maximalgeschwindigkeit begrenzt aber der Spannungswert liegt eigentlich hoch genug (150km/h an 28"). Falls es nicht reicht muss die Schutzdiode wieder in bewährter Manier mit Thermoschalter geschützt werden, auch der gleichzeitige Schutz beider Schutzdioden mit einem Thermoschalter funktioniert bei mir fehlerfrei (wird aber durch den neuen Aufbau mit Querregler nicht mehr benötigt- die Schutzdiode 22V entfällt hier).

Ich denke mal, wir haben jetzt 2 neue hervorragende Erweiterungen zum manuellen Forumslader und zu Patricks Reloaded- das gehört jetzt in der Praxis gründlich getestet...

Hoffe geholfen zu haben,
Jens.

 

[Smilingdevil]

AW: Forumslader Mikro -> mit Mikrocontroller

Einschalten über Dynamo... hmm.. lecker...

Also wenn ich mir meinen Typischen Ablauf mal Vorstelle, ist das So: Ich fahre zuhause los zu einem Treffen.. da will ich dann nicht lange Rumfummeln und Knöpfchen drücken.. in dem Fall will ich das allen Verbrauchen die ich in Betrieb habe Saft zukommt (das ist nicht nur GPS sondern auch Beleuchtung und Bremslicht z.B.). Wen ich nun an der nächsten Ampel anhalte, will ich das z.B: mein Bremslicht auf jeden Fall noch Saft bekommt, und auch wenn mein GPS ausgeht wär doof wenn das zeitgeschaltet abschalten würde und der Ampelstopp zufällig länger dauert... Nun fahre ich also weiter, und habe aber zuviele Verbraucher an, in dem Fall will ich 10 bis 15 Minuten bevor der Akku stirbt ein Signal, um ggf nicht gebrauchtes Licht (bin gade auf dem Radweg) abzuschalten und Strom zu sparen (damit wenigstens die Navigation weiterläuft).. dann gehts den Berg runter, und ich habe jede menge Kinetischer energie übrig, die gerne komplett in den Akku darf, die hohe Drehzahl sollte den Lalder dazu animieren richtig zuzuschlagen..

Nun fahre ich so einige Zeit dahin und komme an einem Gasthaus an, da will ich aussteigen, stelle dabei meine Bremse fest. Wenn nun aber Beleuchtung und das Bremslicht die ganze zeit leuchten würde wär doof.. gleichzeitig will ich aber ggf. eine Alarmanlage oder GPS Tracker betreiben, und meine Hupe sollte zu Notfallzwecken auch immer Saft haben.. das Sind also Bauteile die mit höchster Priorität Strom bekommen sollten.. (also wirklich bis kurz vor aus). Zeitverzögert abschalten ist auch hier also blöde,

Daher halte ich es für funktional einen Taster zu haben mit dem ich durch tasten signalisiere "Ich steig aus" und durch drücken und Halten "Schalte ab!"
Damit sollten dann zwei unterschiedliche 12v Ausgänge Geschaltet werden, ich stelle mir da vor nach Prio 1 und Prio 2 Zu unterscheiden. Prio 1 ist immer an, Prio 2 und 5V USB werden automatisch zugeschaltet wenn der Dynamo weiterfahrt signalisiert oder ich den Taster Drücke.

Der Taster sollte auch dazu dienen das 5V Bornetz gezielt einzuschalten weil ich dort Spannung brauche, ohne das ich mich bewege (will den I-Pod/GPS laden, wärend Wartezeit oder sowas). Zweimal kurz drücken wäre da mein Mittel der Wahl.

Nun komme ich an meinem Zielort an, und bringe das VM Sicher und Geschützt unter, will das System also wirklich herunterfahren.. dann Taster lange drücken, und ALLES ist aus (auch Hupe und Prio 1 Strom) , schaltet aber wieder ein, sobald Dynamo Signal bekommt, oder ich Taste.

Würde aber einen Forumslader erfordern, der zwei 12 Spannungsausgänge hat..

 

[Nobbi]

AW: Forumslader Mikro -> mit Mikrocontroller

wegen der Spannungsspitzen: du könntest einfach in den Nulldurchgängen schalten, dann ist EMV-mäßig alles im grünen Bereich. Für so was ist ein µC doch perfekt. (Dann geht das auch mit einem FET statt Relais, braucht auch weniger Strom). Ne Schutzdiode würde ich zur Sicherheit aber trotzdem reintun falls der µC doch mal resettet oder abschmiert.

Was auch gut käme, wäre eine Selbstlernfunktion zur Optimierung des Umschaltpunktes. Würde alle Besitzer von Seitenläufern auf einen Schlag beglücken

Gruß,

Norbert

 

[Smilingdevil]

AW: Forumslader Mikro -> mit Mikrocontroller

..Hat mit dem Nutzer ja nun weniger zu tun als mit den verbauten Dynamos und deren Eigenarten..

 

[Fabi]

AW: Forumslader Mikro -> mit Mikrocontroller

einfach in den Nulldurchgängen schalten

Ja, da habe ich auch ne Weile drueber nachgedacht. Allerdings ist das nicht "einfach"... Wir haben hier ja ein Wechselstromsystem mit starker Induktivitaet - und zusaetzlich noch einen Serienkondensator. Dazu kommt noch, dass der Dynamo alles nur keinen sinusfoermigen Strom produziert. Den Nulldurchgang der Spannung wird einen hier also nicht sehr viel weiterbringen. Im Prinzip koennte man den Lader durchmessen und dann fuer verschiedene Geschwindigkeiten die Phasenverschiebung feststellen. Oder man muss halt doch irgendwie den Strom am Eingang messen (Shunt oder Spannung an den Dioden des Gleichrichters?).

Fabi

 

[Fabi]

AW: Forumslader Mikro -> mit Mikrocontroller

Es ist kaum vorstellbar- aber die Spannungspeaks durch Selbstinduktion des Dynamos müssen über 500V erreichen!!!

Du baust da ne Zuendspule und wunderst dich ueber die hohen Spannungen? Die Frage ist, ob man das mit einem anderen Schalter in den Griff bekommen kann. Man brauchte da einen Schalter, den man langsam genug abschalten kann, dass die Energie der Spule bei niedrigerer Spannung verbraten wird. Der Schalter muesste dann aber die Energie einer Halbwelle abkoennen.

Fabi

 

[the_muck]

AW: Forumslader Mikro -> mit Mikrocontroller

Patrick,
das ding schlummerte so schon fast ein Jahr in der Schublade. Einzig die Selbsthaltung samt weiterer Taster Abfrage wurde ergänzt wenn ich mich recht entsinne. Der Rest war "Mechanischer Aufbau" das ist eigentlich ein Punkt um den ich mich sonst weniger kümmere , aber hier war mir das wichtig. Erstmal schauen wie sich das Ding in der Praxis macht, da bin ich aber eigentlich zuversichtlich ...

Jens,
ja ist eigentlich so geworden wie gedacht , also ich wüsste nicht was ich für mich noch groß anders machen würde. 12V und 5V werde ich wohl noch getrennt von einander schalten, bei meiner Anwendung aber eigentlich nicht so interessant. Das mit den 100nF hat sich bis jetzt bewährt (RC Glied) , etwas anderes Layout und die Spitzen machen dem µC auch nichts. In der Version 2010 hatte ich damit keine Probleme, lag vielleicht auch an dem anderen Dynamo. Ein Traum wäre ja noch, nicht mechanisch zu schalten . Ich habe aber mal eine Platine im Betrieb neu gemacht, da wurde das mittels Varistoren gelöst, ich habe da noch einige in der Firma und werde das mal testen wenn ich Zeit hab.

Smilingdevil,
es sind noch 4 I/Os frei und nach außen geführt, theoretisch ist das alles möglich. 12V und 5V getrennt zu schalten ist angedacht. Habe ich hier aber nicht gemacht... die Begründung ist eigentlich ganz einfach , aber nicht lachen. Wenn ich ich das getrennt mache brauche ich 4 Kabel die nach außen gehen. Also einen 5 Poligen Stecker, diesen verwende ich aber schon für die Fernbedienung... jetzt sagt ihr ja dann nimm doch 8 für die Fernbedienung, dann hast du 2 Status LEDs, und kannst noch einen Taster verbauen... und schwups die wups bläht sich das kleine Ding wieder auf ... also habe ich beschlossen, auch mangels 8 Poligem Stecker es so zu lassen.
Bei den Abläufen muss man immer schauen das man sich da nicht selbst austrickst, was man zu dem einen Zeitpunkt haben will, möchte man in dem anderen auf keinen Fall. Theoretisch ist das was du sagst aber auf dem ersten Blick machbar, 2 Logik Mosfets auf eine kleine Extra Platine 4 Kabel, Fertig... aber ist auch kein ding bei einer neuen Platine noch 2 Mosfets zu Platzieren... solche dinge sind alle ein klacks.

Nobbi,
ja an Solid State habe ich auch gedacht, das mache ich fast immer wenn ich 230V schalte mit fertigen Modulen von Sharp. Damit wollte ich mich jetzt auseinander setzen... Mir war aber wichtig das ich auf etwas aufbaue was Funktioniert, das ding brauche ich im Feb. . der Rest kommt nun nach und nach...

lg

 

[JensD]

AW: Forumslader Mikro -> mit Mikrocontroller

Du baust da ne Zuendspule und wunderst dich ueber die hohen Spannungen?

Ich habe die Zündspule nicht gebaut- nur den Schalter dafür
Mit einer Schutzdiode läuft alles zuverlässig und die Schaltspannung ist begrenzt (gut für die Lebensdauer des Schalters).

Mit Sharp-Modulen haben wir auch experimentiert- habe aber einen Spannungsabfall von über 1V gemessen und die Dinger wurden im Betrieb am Dynamo merklich warm. Da ich bei meiner Ausführung maximale Ausgangsleistung anstrebte nahmen wir die Relais- mit PWM angesteuert brauchen die weniger als die Sharp-Teile verbraten. Aber probier mal, möglicherweise gehts besser wie bei uns umgesetzt.

Grüsse von
Jens.

 

[the_muck]

AW: Forumslader Mikro -> mit Mikrocontroller

Hallo Jens, kannst du mal sagen welchen Typ du verwendet hast? Ich hoffe dein Paket geht morgen raus .

http://www.conrad.de/ce/de/product/504876/D da bin ich drüber gestolpert. Snubber oder VDR ist aber da auch pflicht... und ich frage mich ob der Nulldurchgang erkannt wird, werde davon einfach mal welche ordern, mit, sowie ohne Nulldurchgangs Erkennung. Obwohl mir das alles nicht so gefällt, dann muss man sich wieder was überlegen wie man die Automatische Einschaltung macht ...

lg

 

[JensD]

AW: Forumslader Mikro -> mit Mikrocontroller

Hallo Malte,

ich habe einen Sharp S202T02 probiert. Geschaltet hat das Teil tadellos, so ganz wenig Strom brauchts aber auch nicht (8mA Steuerstrom immerhin) und bringt halt selber doch deutliche Verluste mit.
Ja die automatische Einschaltung ist tricky- die Variante meines Cousins habe ich immer noch nicht so richtig verstanden.

Die Relaisvariante läuft aber jetzt auch sehr gut- unsere anfänglichen Probleme mit den Relais treten nur bei mehr als 2 Schaltstufen auf und sind jetzt ebenfalls behoben.

Freue mich schon aufs Paket- Deins sollte langsam im Anflug sein .

Grüsse von
Jens.

 

[Fabi]

AW: Forumslader Mikro -> mit Mikrocontroller

Laut Datenblatt 2.5V Spannungsabfall, wenn leitend. 50V zur Erkennung des Nulldurchgangs.

Das ist das Problem an der Sache. Bauteile, die die Spannungen abkoennen, haben einfach nicht die Eigenschaften, um bei der niedrigen, regulaeren Betriebs-Spannung vernuenftig zu arbeiten.

Automatische Einschaltung macht man mit einem Pin ueber 1M direkt an den Dynamo (Masse ueber 1M an den anderen Anschluss). Da gibt's be Applicationnote von Atmel fuer. Die Clamping-Dioden sorgen dann dafuer, dass die Spannung im gruenen Bereich bleibt. Mehr als nen mA kommt durch die Widerstaende ja nicht durch. Der uC muss dann auf high am Pin aufwachen (und natuerlich am Akku haengen).

Fabi

 

[the_muck]

AW: Forumslader Mikro -> mit Mikrocontroller

Der uC muss dann auf high am Pin aufwachen (und natuerlich am Akku haengen).

Und da fängt es ja schon an, der Schaltregler schluckt schon 5,3mA, der Rest der Schaltung wird auch noch betüdelt so war ich ohne µC bei ~10mA (Anzeige Labornetzteil). Bei einem 900mAh Akku kann man den Akku über ein Wochenende da schon gut leer saugen... Wirklich gut finde ich den Sleep Mode in dieser Batterie Kombination nicht...

 

[Fabi]

AW: Forumslader Mikro -> mit Mikrocontroller

Den Schaltregler musst du dann natuerlich abschalten. Den uC braucht nen eigenen (linearen) Spannungsregler, der auf niedrigen Verbrauch getrimmt ist. Hat zudem den Vorteil, dass man den 5V-Zweig auch im Betrieb abschalten kann. Ich habe bei meinem Regler den Enable-Pin des Schaltregler-Treibers an den uC gelegt.

Fabi

 

[the_muck]

AW: Forumslader Mikro -> mit Mikrocontroller

Den Schaltregler musst du dann natuerlich abschalten. Den uC braucht nen eigenen (linearen) Spannungsregler, der auf niedrigen Verbrauch getrimmt ist. Hat zudem den Vorteil, dass man den 5V-Zweig auch im Betrieb abschalten kann. Ich habe bei meinem Regler den Enable-Pin des Schaltregler-Treibers an den uC gelegt.

Fabi

Kannst du mal mehr zu deiner variante sagen und zeigen? Ich kann bei mir jetzt auch die 5V Verbraucher einfach trennen, das ist kein ding, aber ein extra Spannungsregelung für den µC steht in meiner Konstellation in keinem Verhältnis, ok so ein LP2950 findet sicher noch platz. Verbraucht aber noch immer mehr als 4µA... Diese frage stellt sich aber auch erst, wenn ich das Relais austauschen will.

lg Malte

 

[Nobbi]

Allerdings ist das nicht "einfach"... Wir haben hier ja ein Wechselstromsystem mit starker Induktivitaet - und zusaetzlich noch einen Serienkondensator.

um die Induktionsspitzen zu vermeiden muss man im Nulldurchgang des Spulenstroms schalten, also in den Maxima der Spulenspannung. Die sollten als Nulldurchgang der ersten Ableitung der Spulenspannung leicht dynamisch zu bestimmen sein.

Gruß, Norbert

 

[Fabi]

AW: Forumslader Mikro -> mit Mikrocontroller

Irgendwie habe ich Zweifel, dass das Verhaeltnis von Strom und Spannung so einfach ist...

Die Spannung liegt - wenn ich das richtig verstanden habe - gar nicht aussen an der Spule an. Die Spannungsquelle im Ersatzschaltbild existiert ja gar nicht als reales Bauteil sondern nur als Magnetfeldaenderung. Zudem haengt die Phasenverschiebung doch sicher auch von der Last und den Serienkondensatoren ab.

Fabi

 

[Fabi]

AW: Forumslader Mikro -> mit Mikrocontroller

Kannst du mal mehr zu deiner variante sagen und zeigen?

Naja, so richtig gluecklich bin ich mit der noch nicht. Der LP2950 braucht ja nen knappes mA an Strom. Da haelt ein 1000mA Akku nen guten Monat durch.

Ich frage mich, ob man den Strom fuer den uC direkt von einer Akkuzelle abzweigen kann, ohne dass der Akku zu sehr aus dem Tritt kommt. Kommt wahrscheinlich uch auf den Akkutyp an. Hat da jemand Zahlen wieviel die verschiedenen Akkutypen sich selbst ausbalancieren koennen?

Fabi

 

[mbi03]

AW: Forumslader Mikro -> mit Mikrocontroller

Hallo Allezusammen,
ich bin ja noch aus der Rechenschieber-Zeichenbrett-Generation uebriggeblieben .... und was Elektronik betrifft eher diskret sozialisiert.
Ich gehe immer davon aus das weglassen besser ist als dazufrickeln, weil nur das was man nicht braucht/hat niemals Probleme macht.

Deshalb sagte ich ja das man sich um einen MyC kuemmern muesste der, wie der der in den Fahrradtachos werkelt, mit einer Knopfzelle uebers Jahr kommt.
Mein PSION laueft auch aus einer Knopfzelle ein Virteljahr, wenn ich ihn durch Deckelzu in den Tiefschlaf versenke, also nur das Display ausgeschaltet ist.
Der Recher laeuft weider, und kann nebenbei als Diktiergeraet missbraucht werden, was natuerlich auch etwas Saft aus den 3 AA-Zellen saugt die die Pereferie versorgen ...

Andererseits muss er doch der MyC nur 1x in der Minute fuer ein paar Takte laufen ... naemlich um zu schauen ob er richtig erwachen muss ...
das koennte ja eine Simpelschaltung machen die man auf minimalten Verbrauch auslegt. Wenn ein Fahradakku nach 3Wochen nur durch das Standby leer ist
dann ist die ganze Konstruktion am Zweck vorbei ....

mfG
Matthias