Ah meter maken met Arduino en shunt?

Je kunt een betere losse ADC toepassen. Ik heb een powermeter gemaakt met een Arduino en een 26bit ADC en een losse Vref. Die heeft 6,5 digit resolutie. Ik gebruik ook opamps om het signaal te versterken. Ook nog optos ivm galvanische scheiding.

De Arduino heeft volgens mij een 10 bit ADC dus de resolutie kan niet beter worden dan dat. Daarnaast bepaald de spanning referentie of je een beetje kloppend zit te meten (hoogte, tempco etc) Maar met een opamp kun je een klein signaal eerst opschalen.

[Bericht gewijzigd door fred101 op dinsdag 12 november 2024 18:42:56 (18%)]

Dat dus,
afhankelijk van je randcomponenten kan hij heel precies zijn, of de stroom totaal niet kunnen meten.
en dat begint al met het uitzoeken van een shunt die niet 20x te groot is
een multimeter is ook meer dan alleen een µC

of je koopt gewoon een Ah meter
https://www.bol.com/nl/nl/p/reely-180-a-wattmeter-en-poweranalyzer-ste…
stuk sneller dan een hypothetische schakeling bedenken die je nooit gaat bouwen

Je hebt tegenwoordig zoveel types arduino dus is even lastig praten zo. Een Arduino uno is 10 bit en dat is ruim voldoende.

De 200A en 50A shunt zijn een beetje veel te ruim. En daarmee lever je veel op de resolutie en nauwkeurigheid in. Als je bv een 100Ah loodaccu wilt testen dan is de ontlaad stroom over 20 uur 5A en ik zou dan ook gewoon een 5A of hooguit 10A shunt nemen.

Maar met andere shunts kan ook wel. Maar dan is 75mV wel erg weinig voor een arduino. JE kan dan met een opamp gaan versterken maar ik zou dan een ADS1115 nemen die is 16 + teken dus eigenlijk 15 bit. En bovendien heeft de ADS1115 een interne PGA waarmee je het meetbereik kan aanpassen wat dichter overeen komt met die 75mV. Kleinste meetbereik is 256mV. Nog steeds erg ruim voor die 75mV.

Voor een Ah meter is een 26 bit ADC wel erg veel van het goede en in principe is 10 bit ook al goed maar zoals hierboven ook word gezegd het begin met een passende shunt. Maar meer nog met een goede stroombron. Je kan ook zonder digitaal te meten een nauwkeurige stroombron maken.

[Bericht gewijzigd door benleentje op dinsdag 12 november 2024 18:48:13 (16%)]

Is het alleen voor accu's?, mijn powermeter was AC+DC tot 500 kHz, vandaar die hoge resolutie. Ik wilde stroom van zo laag mogelijk tot 10A meten. Ah en kWh gebruik ik eigenlijk alleen voor 230V. Ik werk weinig met accus daarom dacht ik daar niet aan. Is een vrij komplex geval geworden. Hij gaat hier in de toekomst, aan board een tweede leven krijgen als monitor van het boardnet. Maar dan met nieuwe firmware in een pico-pi

Het is alleen voor accu's ja.
De shunts had ik nog liggen en de Arduino Uno ook.
Ik dacht misschien dat het simpel te maken was met alleen die componenten. Leek me leuk om te doen.
Maar dat gaat hem niet worden begrijp ik. DK heeft er weinig vertrouwen in.

Nu zie ik inderdaad dat die meters niet eens zo heel duur zijn, dus heeft het ook geen zin om allerlei componenten te kopen om dit wel werken te krijgen.

De Victron Smartshunt 300A is iets van 75 euro. Daar zit ook nog een VEDirect poort op. Dus met de Victron app kun je via BT verbinden, maar met de VEDirect poort kun je m ook aan een Arduino/ESPoid hangen en dan verdere dingen eromheen maken (schakelen op SOC, OLed displays, data ergens heensturen enz)

ik heb een ESP draaien met een ADS1115 AD converter samen met een ACS758 hall sensor. die kan in 2 richtingen stroom meten.

met een arduino ga je wel een stabiele referentie moeten maken, anders gaat het langs alle kanten fout meten als het warmer of kouder is.

momenteel heb ik een battery tester draaien die ebike batterijen meet en dat gaat best goed.

dit is een gemeten grafiek (de esp geeft me over HTML de seriele data en die gooi ik in excel)

tijd	spanning	stroom 	Watt	Ah	Wh
5	29,62	-0,65	-19	0	-0,03
10	29,26	0,1	3	0	-0,02
15	29,25	0,1	3	0	-0,02
20	29,24	0,1	3	0	-0,01
25	29,24	0,09	3	0	-0,01
30	29,23	0,12	3	0	-0,01
35	29,21	0,16	5	0	0
40	26,02	9,85	256	0,01	0,36
45	25,77	9,95	256	0,03	0,71
50	25,63	9,99	256	0,04	1,07
55	25,45	10,08	256	0,06	1,42
60	25,31	10,15	257	0,07	1,78
65	25,13	10,21	257	0,08	2,14
70	25,11	10,22	257	0,1	2,49
75	25	10,26	257	0,11	2,85
80	24,93	10,29	257	0,13	3,21
85	24,83	10,35	257	0,14	3,56

mijn eerste versie had ook gewoon een 0,1ohm weerstand als shunt staan. werkte ook prima, alleen werd die weerstand warm als er 10A door gaat. die hall sensor is stukken beter nu. en het voordeel dat ik 2 richtingen meet. ik kan tot 50A ontlaadstroom meten (gaat maar tot 10A bij mij) en ik kan ook de laadstroom meten van de lader naar accu.
de tester is nu dus ook volautomatisch
-laad de accu op,
-stopt het laden bij minder dan 100mA,
-test de accu dan op capaciteit, stopt als die leeg is (meet alles van 1S tot 13S)
-laad de accu weer op

[Bericht gewijzigd door fcapri op dinsdag 12 november 2024 20:52:49 (11%)]

Je kunt de adc van die arduino een lagere referentiespanning laten gebruiken. Maar zelfs met 1 V referentiespanning is 75 mV nog maar 0,075 * 1024 =76,8 adc ‘stapjes’.

En dat is bij 50 A. Dus anderhalf stapje voor 1A. Daar ga je dus nog steeds een hele lage resolutie mee halen.

Je kunt de spanning over je shunt versterken, bijvoorbeeld met een opampje. 10x is goed te doen.
Ik weet niet wat de laagste referentiespanning is waarbij die adc nog fatsoenlijk werkt, daar is misschien ook nog wat te winnen.

Maar zeker als je iets als coulomb counting wil gaan doen… wil je waarschijnlijk meer resolutie.

Een hogere shunt met meer spanningsval geeft ook een groter burden voltage van je meter, maar als je b.v. tot 5 A wilt meten is het handiger daar een 5 A / 75 mV shunt voor te gebruiken dan een 200 A/75 mV shunt.

Ik heb een universeel van de ali. Meet spanning (tot 0-200V), ampère (10) , Ah, tijd, Ri, temperatuur enz. Is ook verkrijgbaar met shunt voor 50, 100, 200 en 300 A.
Is instelbaar voor Li-ion, lifepo4, lood. +/- 18 euro.

En ik heb er een waar gelijktijdig tot vier 18650 in kan en die heeft diverse automatisch in te stellen laad en ontlaad programma's, instelbaar max. en min. spanningen voor laden ontladen en laadstromen. Werkt met twee usb-c kabeltjes. Hij heeft alleen geen data-export helaas. Maar ik kan er eenvoudig losse 18650 mee testen qua laden ontladen, capaciteit, Ri e.d. +/- 20 euro.

[Bericht gewijzigd door harry64 op woensdag 13 november 2024 00:10:39 (25%)]

Mocht je home assistant hebben. (kan trouwens ook zonder)
https://esphome.io/#electricity

Afhankelijk van je doel, wil je hobby of wil je eenvoudig iets wat werkt.

Optie 1:
Koop iets kant en klaars.

Optie 2:
Koop modules die aan je Arduino kunnen. Bijvoorbeeld dit soort printjes:
https://esphome.io/components/sensor/ina226

Als je gaat voor ESP home zou je ook traces kunnen maken. Afhankelijk van je toepassing misschien wel handig?

Optie 3:
Zelf maken, dit zou ik alleen kiezen als het je om het project gaat om te leren. Zelf een goede stroom meting maken is nog niet zo heel eenvoudig. Er zijn best wat zaken om rekening mee te houden. Wel super interesant om te lezen allemaal!

Bijvoorbeeld PCB design: https://www.analog.com/en/resources/analog-dialogue/articles/optimize-…
Hier staat het een en ander uitgelegd: https://www.analog.com/en/resources/app-notes/an-105fa.html

---

Nog een algemene tip, als je zoekt op de term 'appnote' dan kom je veel goede bronnen tegen. In dit geval heb ik gezocht naar: 'shunt current appnote' op google. Dan vind je veel resultaten van de grote mannen in het veld.

[Bericht gewijzigd door hardbass op woensdag 13 november 2024 08:56:04 (17%)]

Bedankt voor alle reacties.
Het is inderdaad gewoon voor hobby.
Het hoeft ook niet op de mA nauwkeurig te meten, 0,01A is genoeg. Als mijn shunt hiervoor niet geschikt is dan houdt het op, ik wilde het maken met de dingen die ik had liggen, als ik iets nieuws ervoor moet kopen, dan koop ik wel gelijk een kant en klare. Zo duur zijn ze blijkbaar niet.