Painel para veiculo elétrico

Esse é o ultimo até o momento um Painel LCD de 20X4 com PIC18F4520 tem varias funções que podem ser vista no Vídeo, com relação ao primeiro modelo tirei o calculo de autonomia e dei ênfase nos extremos das medições mais importantes e acabei poluindo bastante o LCD mais é assim que eu gosto, como não usei nem 35% da memória do PIC fiz uma animação pura frescura, mas deu bastante trabalho.

 O projeto nasceu para o PIC18F452 porem esse foi descontinuado então mudei para o PIC18F4520 modelo novo e bem melhor, otimizei a programação para que funcione nos dois modelos.

O pior é que a cada dia tenho uma ideia nova quero colocar no visor a função da Frenagem regenerativa quando ela entrar e mostrar a corrente de recarga, outra seria uma função de segurança colocar um aviso sonoro para evitar deixar o carro ligado esse aviso seria assim que abrir a porta se esquecer  ligado ele avisa, tudo isso é moleza basta algumas linha no programa em C o problema é a placa de circuito que já está bem alterada, desde o primeiro projeto e a cada modificação é necessário alguns upgrade “gambiarra mesmo”  corta uma trilha aqui outra ali solda um fio e por ai vai, pelo menos até  finalizar o projeto ai faço uma placa nova com a certeza que vai ser modificada assim como as outras.

Assim que terminar vou colocar o projeto painel todo.

Veja o Vídeo:http://www.youtube.com/watch?v=iKxVWLt2vI4&feature=my_liked_videos&list=LLmZzn8c24El1yJgL--Q002A

Controlador DC

Veículos elétricos esse vírus acabou virando uma obsessão depois de converter o BR800 acabei voltando a estudar eletrônica com o intuito de aprender e melhorar a eficiência do carro, porem não tenho tempo pra continuar e finalizar o projeto final de um controlador, já montei nove protótipos alguns nem foram testado no carro e três fiz vários teste e modificações,  deve protótipo que tive que montar varias vezes pois a cada semana tinha uma modificação como não estava atualizado em eletrônica cada visita na internet e datasheet  surgia uma idéia nova e como sou perfeccionista acabei perdendo muito tempo e deixando o BR800 parado vários meses e só rodei com esse ultimo projeto  alguns finais de semanas durante uns três meses no projeto de conversão do BR800 com conversão e reforma não gastei R$10.000,00 mas se somar com o projeto do controlador e carregador com BMS esse valor aumentou um pouco mas o que valeu foi o aprendizado.

Bom esse controlador é baseando no PIC 18F e não é só um controlador vem com um LCD 20X4 com varias informações e com os cincos mosfets irfps3815 atinge 525 Amp.  mas pode usar bem mais mosfets e outros modelos se usar dez mosfets irfp4568pbf o controlador passa para 1710 Amp. podendo ser usado em motores mais fortes e veículos bem mais pesados.

Todo o esquema elétrico foi feito no Proteus e fiz o caminho inverso tinha o projeto montado e passei no Proteus para poder disponibilizar, fui muito cuidadoso para não errar nada do protótipo para o esquema elétrico minha recomendação para quem quiser montar é começar com a MCU e LCD fazer todos os teste e depois partir para os sensores e controles A/D feito isso passar para o modulo de potencia e ai tomar muito cuidado estamos falando de tensão e correntes bem perigosas.

Tenho o software em C na verdade em MIckoC  as funções  de proteção, contactor e Buzzer não estão no Software pois tive alguns problemas quando usava essa função o BR800 aleatoriamente parava de funcionar e só voltava a funcionar quando desligava o controlador e o religava mas andei vários meses sem essa função de proteção e nunca deu defeito e sempre ficou gelado na época usava dois canais de oito mosfets de 105 Amp.  e dava um pico de 840 Amp.  que era bem acima do que o BR800 precisava.

Quem quiser se aprofundar no projeto e aperfeiçoar recomendo que tenha conhecimento em eletrônica e programação de MCU, pasta deixar no comentário o email que envio o software em C.
Hoje o BR800 está funcionando com um Kelly com frenagem regenerativa que também está em teste.

Seta automática para BR800

Segue um circuito bem simples para implementar uma Seta a altura do BR800.

Quem teve ou tem um BR800 sabe o quanto é ruim o sistema de Seta do BR até da pra acostumar depois de muito tempo mais é um dos pontos de maior reclamação que vi, todo mundo que anda no BR pela primeira vez acha aquilo muito ridículo, já os que conhecem o carro nem reclamam já estão acostumado, porem nunca é ruim um upgrade e se esse for fácil e barato ai é bem melhor.

Esse projeto usou peças que eu já tinha em estoque os reles tirei de uma modulo de subida de vidro queimado o imã tirei de uma HD velha os TIP122 usei, pois tinha um monte mais seria melhor e mais barato usar um BD136 e os Reed-switchs tirei de alguns sensores de alarmes que estavam sobrando e ai nasceu isto aqui.

Montei uma vez um projeto semelhante para colocar numa BMW velha que havia queimado o comando de seta que era difícil de achar e custava muito caro na época usei um circuito mais simples sem reles apenas usando mosfet então montei um parecido para o BR porem não funcionou direito, pois quando a tensão de gate caia o mosfet passava a conduzir cada vez menos e isso fazia com que o pisca do BR antes de desligar totalmente pisca-se cada vez mais rápido fui obrigado a usar rele.

                                       
O esquema é bem simples pode ser montado até sem circuito impresso o esquema pode ser usado até em projetos novos pois custa bem mais barato que um comando de seta comum e é bem mais hi-tech, pode ser aperfeiçoado e usar no lugar dos Reeds sensores Halls comuns.

um deles foi cortado

O projeto pode ser colocado em qualquer BR sem tirar as características originais do carro.
Como o circuito é temporizado ou seja se ligar a seta e não virar o volante o mesmo vai se desligar sozinho depois de um determinado tempo, pelos componentes R1/C1 e R2/C2 mais pode ser adicionado uma chave reset direto nos Capacitores C1 e C2 caso queira desligar antes do tempo normal.


Segue um Video mostrando como funciona.

Quase vira carvão

Essa semana quando fui sair com o BR assim que acionei a chave, ouvi um estalo tentei acelerar e nada o PIC não subia o PWM, ficando sempre em zero. Depois de uma verificação na instalação, descobri que o resistor que mantinha o banco de capacitores carregado havia quebrado o terminal, daí o barulho quando ligava, é a famosa lei de Murphy o resistor era parafusado na chave e com a vibração o terminal quebrou bom refiz a solda do resistor o barulho desapareceu porem o BR não saia do lugar.

Acabei descobrindo que um dos mosfet da ponte High havia entrado em curto nos 03 terminais e o controlador só não virou carvão por um simples e barato circuito de proteção feito com um 74HC00 que na verdade já estava sendo usado em outro circuito de proteção de corrente junto com um OpAmp LM358 esse 74HC00 estava sobrando 03 Nand então veio a idéia de se vigiar as pontes Low e High e acrescentar uma linha em C no compilador e isso é que salvou o controlador.

Precisei tirar alguns mosfet´s até achar o mosfet em curto porem dos males o menor tive que trocar um mosfet e um gate-driver, mas não perdi o controlador o melhor disso tudo é que essa modificação que fiz no controlador, usando os Nand´s que estavam sobrando foi a três dias antes da quebra do terminal do resistor, foi pura sorte.
Eletrônica é fascinante porem não pode vacilar já modifiquei o circuito inicial inúmeras vezes e já tenho varias outras idéias que depois desse acontecimento pretendo por em pratica.

      

Voltimetro e Amperimetro + Temperatura

Com interesse de ajudar um amigo e aproveitando pra aprender um pouco mais sobre MCU já que tenho pouco tempo e experiência em PIC a idéia era fazer um circuito bem simples e de fácil montagem com o menor numero de componentes, mas que atendesse a necessidade mas não foi tão fácil assim na verdade foi um pouco complicado pois não usamos nenhum opamp e sem uma fonte isolada era quase impossível medir tensão e corrente com o mesmo PIC.esse projeto é pra medir tensão e corrente altas.

Para medir tensão usei um simples divisor de tensão direto sem opamp pra medir a Corrente não foi possível usar um shunt sem o uso de opamp a única maneira que encontrei foi usar um sensor hall linear a resolução ficou baixa, pois esse PIC tem 10bit de resolução e como não fiz uso de tensão de referencia e a tensão alcançada do sensor foi de 100mv perdeu-se ai vários bits, portanto esse seria o um ponto fraco do circuito e o mais complicado.

Um sensor LM35 pra medir temperatura e usei um mosfet se alguém quiser fazer uso de algum dispositivo de refrigeração esse mosfet não é um mosfet comum seu gate é acionado com 5 volts se preferirem pode tirar o mosfet e usar um BC337 e acionar um rele ou até mesmo um BD e usar um rele maior.

Segue uma imagem de como instalar o sensor hall. O sensor usado é ugn3503 mais pode se usar outros equivalentes. Tem na farnell o SS495A por R$ 7,54 e o SS49E por R$ 4,00 lembrando que precisa ser um sensor hall linear.

O sensor hall fica entre o ferrite. Se for bem feito chega a picos de até 100mv ou mais.

Essa foto é de um sensor hall próprio pra medir corrente é isso que precisa ser feito não foi usado um sensor desses, pois custa muito caro.

Pode-se aplicar esse outro método pra medir correntes mais baixas em fez de apenas passar o fio no meio do ferrite enrolar um fio lembrando que essa bobina é como se fosse uma derivação.



Obs: Esse circuito foi montado pelo Antonio e está em teste e funcionando já a dois meses o circuito é bem simples e pode ser montado em placas protótipos.

Irei postar aqui uma evolução que já está em teste com alguns opamp e LCD 20x4 resolvendo o problema de resolução para medir corrente desse circuito.

Essa foto é do circuito que o Antonio Montou no lugar do mosfet ele preferio usar um bc337 e rele e o divisor de tensão ficou fora do circuito que é bem recomendado evitando levar tensões altas no circuito.


http://www.4shared.com/file/o_JgxkCH/LCD_equetus.html
                                          HEX.

Instrumentos

Percebi uma certa confusão no que é realmente necessário num painel de um VE e no meu ponto de vista se o veiculo for bem montado está seguro e eficiente não precisa de muita coisa basta um indicador de nível de carga das baterias e para complementar um Amperímetro.
No começo usei o marcador de combustível como amperímetro e um voltímetro tirado de um multímetro digital Ching-Ling.

No começo achei que era tudo que precisava, porem gambiarra é gambiarra e logo os problemas apareceram o multímetro chinês era instável não marca a tensão direito já o amperímetro bom este era pior ainda até dava pra acostumar mais é melhor um LED aceso informando bateria fraca do que instrumentos mostrando valores errados.

Se alguém ainda assim quiser usar o marcador de combustível como voltímetro ou amperímetro vou mostra aqui como e quais cuidados devem tomar.

Nem todos os marcadores serão de fácil conversão só recomendo aqueles que usam bóia direta que funciona como um potenciômetro tendo sua saída ligada direto no marcador onde +12v é tanque cheio e terra 0v é tanque vazio ou vise versa.

Carros com módulos mais novos, computador de bordo e painel digital até da pra ligar porem não é tão simples assim. E cuidado com os carros onde o ponteiro fica marcando combustível mesmo com o carro desligado é possível que seja necessário inverter tensão.

Os marcadores não são exatamente iguais aos galvanômetros, geralmente é utilizado um divisor de tensão para que o mesmo trabalhe com 12v e todos os marcadores tem um freio no ponteiro uma espécie de amortecedor, pois tem que suportar os buracos sem ficar balançando.

Modificações para usar o marcador como Voltímetro ai é muito fácil, falei anteriormente que o marcador usa ou internamente ou no painel de carro um divisor de tensão porque isso, simples os galvanômetros geralmente trabalhão com baixas tensões então é usado esse divisor de tensão para que o mesmo trabalhe com 12v, bom sabendo disso é lógico disser que basta usarmos mais um divisor pra trabalhar com a tensão que quisermos.

Quanto maior for a tensão menor será R2 e maior R1 pode ser usado um trimpot na linha pra aferir.

Cuidados devem ser tomados, usar o divisor próximo a fonte, ou seja, próximo as baterias isso é pra evitar levar 100, 200, 300Volts para o painel do carro.Já imaginaram 200vdc num fiozinho no painel do carro um dia pega fogo.

Para usar o marcador como amperímetro é um pouco mais difícil e será necessário remover o tal divisor de tensão que geralmente fica no próprio marcador feito isso ele passa a funcionar com tensões bem mais baixas porem não tão baixas a ponto de usarmos um shunt até da pra usar um shunt porem precisaríamos gerar em alguns casos até 3 volts e não podemos esquecer que depois teremos que aferir.

O que fiz foi usar um opamp e usando o próprio fio que alimentava o motor como shunt depois era só aferir no trimpot.

Segue um esquema elétrico que pode ser usado como voltímetro e amperímetro usando o marcador de combustível e mais preciso que usar o shunt direto e pode ser usado como voltimetro usando o divisor no lugar do shunt.

Apesar de ter usado essa técnica primitiva fica ai a critério de cada um se deve ou não usar o marcador de combustível num VE.

Um outro recurso é usar Led, ou melhor, muitos Led´s ou até barras de led´s usando um circuito bem simples e barato o LM3914, muitos criticam seu uso porem é bem mais simples que converter o marcador de combustível e acho bem mais útil.

Pode-se usar vários Ics e barras e fica do tamanho que quiser mais acho que 10 Led´s ta de bom tamanho.

Usando o principio do divisor de tensão e do shunt pode ser tanto amperímetro quanto voltímetro.

Esse Ic é bem versátil da pra fazer muitas coisas e é de custo baixo e fácil de usar.    Recomendo no lugar do marcador.

Uma outra técnica é usar o LCD essa um pouco mais difícil porem seu custo não é alto.

Esse painel de LCD usei durante três meses apenas para aperfeiçoar agora vou colocar junto com o controlador e carregador.

Veiculo ligado: vai mostrar:

• Aceleração em %

• Amperagem

• Voltagem

• RPM

• Temperatura

• Autonomia

Quando ligado na tomada vai mostrar.

• Temperatura da bateria

• Tempo de recarga

• Voltagem

• Amperagem

• Ciclos da recarga

• Stand-by quando carregado.

Controlador com o MIC502

Segue dois exemplos de controlador DC usando o MIC502 acredito que seja um dos mais eficientes esquemas de baixo custo.

Ainda não montei um protótipo, pois no dia que postei o esquema no Grupo de Veiculos elétricos fiz uma cotação e tinha 04 peças na Farnell no dia seguinte não tinha mais.

Os dois esquemas são iguais a única diferença esta no regulador de voltagem um usa zenner e o outro usa o 7812.

Agora o inverso do anterior DC/AC

Segue um circuito com os mesmos princípios do anterior mostrado o DC/DC, com o mesmo IC só que agora entra 12v e sai tensão de tomada AC, como o circuito anterior o mesmo pode ser modificado conforme a necessidade, mudando a tensão de entrada e saída e até mesmo retificar a saída.

Da pra ficar igual ao anterior porem a entrada é 12Vdc e a saída é 100Vdc.Se quiser é lógico.

DC/DC

Segue circuito DC/DC de 100VDC para 12VDC de 6A o circuito é bem flexível podendo suprir amperagens maiores apenas mudando o trafo e os diodos.

Pra quem tem Controladores DCs que não gostam de ser alimentados direto no mesmo banco de baterias como o Kelly-Control pode usar esse DC/DC porem tem que mudar o trafo ou colocar uma ponte retificadora, pois o Kelly necessita de 24V.

Desulfatador

Segue um esquema simples com IC 555 de um desulfatador para bateria de chumbo acido.

depois de pesquisar muito acabei descobrindo que todos os circuitos de recarga de bateria de painel solar tem um desulfatador integrado. E em alguns carregadores vem marcados como Pulser.

Tenho mais alguns modelos vou dar uma analisada e vou colocar o esquema aqui.

BMS Super Simples

equalizar baterias em serie não é fácil se faz necessário um bom carregador com BMS porem nem tudo está perdido com o custo bem baixo esse BMS Super Simples vai resolver as variações de carga de uma bateria pra outra.

Controlador DC para GPB e GPA

Segue um circuito para GPB devidamente testado e três versões para ser usado no GPA porem apesar de todas as três terem sido testadas com um motor GPA em 24Vdc esse teste foi por algumas horas para cada versão porem em nenhuma delas houve super aquecimento.

Obs: testes feitos na Bike com ciclista em cima.