Autobatterie überwachen

  • Mahlzeit.
    Nach der aktuellen Bastelei mit einem ESP und DHT kam es mir in den Sinn für mein Mopped und Sommerauto einen Batteriewächter zu bauen welcher die Autobatterie überwacht.
    Es soll einfach nur kurz gewarnt werden wenn die Batterie geladen werden sollte.

    Meine Idee war den ESP selber mit einem LM7805 zu versorgen und über einen Spannungsteiler die 12V der Batterie auf den A0 des ESP zu legen und den Wert zu lesen.

    Frage : Geht das so oder stelle ich mir das zu einfach vor ?

    Offizieller Schmier und Schmutzfink des Forum.
    Warum einfach wenn's auch schwer geht ?


    Kein Support per PN !
    Fragen bitte hier im Forum stellen. So hat jeder etwas davon.

  • Wenn das ganze aus der Mopedbatterie gespeist werden soll, ist ein LM7805 als Linearregler eher ungeeignet, es sei denn, er soll auch als Heizung für die Batterie dienen. Im Schaltbild fehlt noch ein Widerstand, damit es ein Spannungsteiler wird, (belastet !=unbelastet) die Widerstände dürfen auch mehr Widerstand haben, dann fließt nicht soviel Strom drüber, z.B. belastet 56kOhm/33kOhm/33kOhm, wären bei 14 Volt ca. 3,2 Volt am ESP und weniger als 200µA. Du hast doch bestimmt keine symetrische Spannungsversorgung, das soll eher +12 VDC und GND sein, oder ?

  • ...Außerdem würde Dein Spannungsteiler meiner Berechnung nach mehr als die erlaubten 3,3V bei 12V Versorgung liefern.

    Da der Wemos D1 bereits einen Spannungsteiler drauf hat, genügt ein Vorwiderstand, um die Eingangsspannung zu erhöhen:

    Hier wird das wunderbar erklärt und einige Beispiele angeführt. In Deinem Fall würde ich also einen 1M2 (=gängiger Normwert) vorschalten und den Teilungsfaktor einfach selbst bestimmen (durch Messen der 12V mit einem Messgerät und auslesen des ADC).


    Bezüglich des Linearreglers (LM7805): Kann man machen - würde ich aber nur zum Probieren machen. Der Eigenverbrauch des 7805 ist für Batterieanwendungen zu hoch - und dann kommt noch dazu, dass wie fred0815 erwähnt hat ca. 2/3 der Energie die benötigt wird in Wärme umgesetzt werden muss.


    EIn Step Down Converter muss im Gegensatz zum Linearregler die überflüssige Spannung nicht in Wärme umwandeln. Dadurch brauchst Du wesentlich weniger Energie um eine kleinere Spannung zu generieren. Ich würde Dir diesen (Affiliate-Link) StepDown Converter empfehlen. Dort habe ich auch eine detaillierte Rezension geschrieben (von Rainer: wenn Sie dir gefällt und/oder hilft bitte ein Hilfreich dort lassen). Wenn Du direkt 3,3V generierst, steigt der Wirkungsgrad noch etwas, da sonst die Energie von 5V auf 3,3V am Wemos D1 Board verbraten wird.


    Wie in der Rezension erwähnt solltest Du auch über DeepSleep nachdenken, um den Stromverbrauch des WemosD1 nochmals deutlich zu verringern - oder halt ein paar mal öfter nachladen.


    EDIT: Erfahrungsgemäß solltest Du an A0 gegen GND noch einen Kondensator (100nF bis 10uF) vorsehen, sonst schwankt der ADC Wert sehr stark...

    ...wenn Software nicht so hard-ware ;) ...

    Freue mich über jeden like :thumbup:

  • Wemos D1 bereits einen Spannungsteiler drauf hat

    Das ist ein wichtiger Hinweis. Den Spannungsteiler wie beim Wemos haben nicht alle ESP verbaut, der nackte ESP verträgt am analogen Pin lediglich 1V maximal.

  • Wirklich ?

    Dann nochmal korrekt. Der "nackte" ESP8266 verträgt an seinem Analogpin max. 1V. Der ESP32 hat ja nicht nur mehr Analogpins, sondern verträgt (imho immer) max. 3.3V.

    Quote

    ESP8266 ADC Resolution

    The ADC pin has a 10-bit resolution, which means you’ll get values between 0 and 1023.

    ESP8266 Input Voltage Range

    The ESP8266 ADC pin input voltage range is 0 to 1V if you’re using the bare chip. However, most ESP8266 development boards come with an internal voltage divider, so the input range is 0 to 3.3V. So, in sumary:

  • Das ist ein wichtiger Hinweis. Den Spannungsteiler wie beim Wemos haben nicht alle ESP verbaut, der nackte ESP verträgt am analogen Pin lediglich 1V maximal.

    Danke noch mal für den Hinweis :bravo2: , ich hatte das zwar letztens noch gelesen, aber bei meinem Breadboardaufbau gestern dann doch erfolgreich verdrängt :blush: . Ich hatte die Schaltung zum Glück erst für das nächste Wochenende eingeplant und deshalb noch nicht unter Strom gesetzt. :danke_ATDE:

  • das soll eher +12 VDC und GND sein, oder ?

    Richtig, das sind 12V + und - von der Autobatterie.
    Ich möchte das Ganze einfach per Krokodilklemme an die Batterie hängen. Noch Cooler wäre es das einfach in den Zigarettenanzünder/Bordsteckdose zu stecken. Muss mal schauen wie ich das mache.

    .Außerdem würde Dein Spannungsteiler meiner Berechnung nach mehr als die erlaubten 3,3V bei 12V Versorgung liefern.

    Oops, du hast Recht. Ich bin von 5V ausgegangen, böses Eigentor.
    Danke für die ausführliche Erklärung.
    Ja, Deepsleep und so kommt mit rein, mir ging es jetzt mehr um die Schaltung. Die Stepdown habe ich mir gleich mal bestellt.
    Ich mach mich dann mal an das Testen sobald das hier ankommt.

    Jedenfalls lag ich ja doch nicht ganz so daneben. Das streichelt doch das Ego ein wenig :)

    Offizieller Schmier und Schmutzfink des Forum.
    Warum einfach wenn's auch schwer geht ?


    Kein Support per PN !
    Fragen bitte hier im Forum stellen. So hat jeder etwas davon.

  • Hallo,


    ich weis nicht ob ich es überlesen habe, aber mich würde interessieren wie du benachrichtigt wirst, wenn die Batterie zu laden ist? Ist geplant den ESP mit dem Internet zu verbinden und die Benachrichtigung per E-mail oder ähnliches durchzuführen oder eher etwas visuelles?

    Ich frage deshalb weil ich zwei Motorräder habe, für die das auch interessant wäre, allerdings habe ich kein Internetempfang in der Werkstatt. Habe schon an ein kleines Display und einen Button gedacht, der bei Bedarf den ESP für ein paar Sekunden aufweckt.


    Werde dein Thema auf jeden Fall weiter verfolgen, falls du die Fortschritte veröffentlichst.


    Grüße

    Dennis

    🎵🎸Die Nordsee schlägt dir ins Gesicht, trotzdem hast du verloren, du bist nicht weit gekommen, du läufst weiter nach vorn 🎵🎸

  • Ein WEMOS D1 Mini kann mit 5V von der USB Buchse versorgt werden.

    Er macht dann da draus sein 3.3V selber.

    Als Spannungsregler würde ich mich da wirklich nach einem Spromsparenden Modell umsehen.

  • Dennis89 : Meine Fahrzeuge stehen in einer Halle neben dem Haus, da habe ich WLAN Empfang. Das ganze wird wohl per MQTT gesendet.
    Das Mopped hängt permanent an einem Louis Ladegerät welches den Betrieb simuliert. Gab es eine Zeit lang für 80€ dort. Seitdem hab ich keine Probleme mehr mit leeren Mopped Batterien. Die beiden Autos werden seit dem ich im Homeoffice bin kaum noch bewegt. Von daher kam mir die Idee.
    Der eine steht im Winter, der andere im Sommer :) Bis Dato gehe ich hin und wieder in die Halle und halte einen einfachen KFZ-Batterietester an die Pole und dann kommt nach Befarf das Ladegerät dran.

    Thomas H : Ist ja nur für die Fahrzeuge welche überwintern/sommern. Wenn das Ding die Batterie eine Woche früher leer macht, who cares.
    Da kommt ein Ladegerät etwas früher zum Einsatz. Alles nicht so kritisch. Vielleicht baue ich das auch in das Ladegerät und trenne mit einem Relais dann nur den Ladestrom zur Batterie. Mal schauen. Erst mal auf dem Schreibtisch mit einem Netzteil simulieren und schauen ob es das ist was ich will.
    Wenn nicht wieder ein paar Stunden sinnlos Spaß gehabt.
    Aber trotzdem Danke für den Hinweis.

    Offizieller Schmier und Schmutzfink des Forum.
    Warum einfach wenn's auch schwer geht ?


    Kein Support per PN !
    Fragen bitte hier im Forum stellen. So hat jeder etwas davon.

  • So, erledigt.

    Jedenfalls auf dem Tisch :)

    Passt ganz gut, mit den Werten kann ich leben, jetzt noch das drumherum. Mal schauen wie ich das Melde, per MQTT oder doch per HTTP GET.

    Deepsleep kommt auch noch rein.
    Das sieht nun so aus :


    Der Code mit dem Cal-Wert womit ich getestet habe :


    Geholfen hat auch noch das hier

    Offizieller Schmier und Schmutzfink des Forum.
    Warum einfach wenn's auch schwer geht ?


    Kein Support per PN !
    Fragen bitte hier im Forum stellen. So hat jeder etwas davon.

  • Bei meinem Vorschlag, keine 7805 Festspannungsregler zu verwenden, dachte ich an so etwas hier.

    Auch sollte man beim 7805 auch etwas an die Grundschaltung dazu denken, sprich Kondensatoren zu setzen.

    Als Beispiel.

    Das ist der StepDown aus dem Vorschlag von VeryPrivat aus #3 und kein LM7805.
    Hätte ich dran schreiben sollen, stimmt.

    Offizieller Schmier und Schmutzfink des Forum.
    Warum einfach wenn's auch schwer geht ?


    Kein Support per PN !
    Fragen bitte hier im Forum stellen. So hat jeder etwas davon.

  • Kurzes Feedback:

    Danke an alle, hat alles funktioniert.

    Das Ganze nun auf einer Lochstreifenplatine aufgebaut und in ein Gehäuse.

    Macht was es soll.

    Sendet alle 30min den Wert.

    Einzig der Widerstand ist jetzt 1M & 470k in Reihe da sonst schon bei knapp 14V Schluß war.

    Offizieller Schmier und Schmutzfink des Forum.
    Warum einfach wenn's auch schwer geht ?


    Kein Support per PN !
    Fragen bitte hier im Forum stellen. So hat jeder etwas davon.

  • Und wie hoch ist der Stromverbrauch der Überwachungsschaltung?

    Wenn der ESP im Deepsleep ist kann ich das mit meinem Multimeter nicht mehr messen. Wenn er sendet ~0,03A.
    Der ESP wacht alle 60min einmal auf und überträgt das an meinen Server.


    Was misst du da eigentlich?

    Meine Autobatterie.

    Hatte mit vorgenommen bei ca. 12V das Ladegerät für ein paar Stunden einzuschalten. Habe ich aber verworfen und mir ein intelligentes Ladegerät gekauft was nun permanent am Auto bleiben kann und die Batterie überwacht. So eins hab ich am Motorrad auch schon seit ein paar Jahren, Louis sei Dank.

    Nun messe ich erst mal nix mehr, hatte aber ein paar Stunden Spaß :)


    Normal bräuchtest du am Eingang einen Spannungsteiler, der gegen Masse geschaltet ist.

    Hatte ich auch gedacht, siehe ganz oben den ersten Thread.
    Der D1-Mini hat einen Spannungsteiler eingebaut.
    Hat VeryPrivat sehr gut in #3 erklärt.

    Wie dem auch sei, das Ding macht zu 100% was es soll, und das auch noch ziemlich genau.

    Offizieller Schmier und Schmutzfink des Forum.
    Warum einfach wenn's auch schwer geht ?


    Kein Support per PN !
    Fragen bitte hier im Forum stellen. So hat jeder etwas davon.

  • Der_Imperator fast genau, was ich suche. Aber ich bin kein Hardwerker und brandneu auf dem ESP-Gebiet. Daher wäre meine Frage, ob Du vielleicht das Ganze wie es jetzt ist und funktioniert zusammenfassen kannst (Möglicherweise auch als .pdf) und den code dazu. Wenn ich es richtig verstehe, kann anhand der Batteriespannung der Zustand der Batterie ermittelt werden.

    Was ich eigentlich Suche ist ein Nachbau für das teure ctec sense zur Batterieüberwachung. Geht das mit so einer Schaltung? Oder weiß jemand, ob es da wo eine Bauanleitung gibt? Senden würde ich die Daten gerne über WLAN/MQTT, wie von Dir oben angesprochen.