Laden: Unterschied zwischen den Versionen

Aus www.wiki.ardumower.de
Wechseln zu: Navigation, Suche
(Charge monitoring/Battery settings)
(Charging station ideas)
Zeile 119: Zeile 119:
 
File: L50_laden.jpg  
 
File: L50_laden.jpg  
 
File: Ardumower_charging.jpg  
 
File: Ardumower_charging.jpg  
File: Batterie_kontakte.jpg | Charging contacts
+
File: Batterie_kontakte.jpg | Ladeanschluss
 
File: Charging_station.jpg  
 
File: Charging_station.jpg  
 
</gallery>
 
</gallery>

Version vom 14. Juli 2015, 12:01 Uhr

Grundprinzip

Der Roboter findet seine Ladestation, wo er wieder aufgeladen wird mit Hilfe der Perimeter-Schleife. Er fährt also solange in Uhrzeiger-Richtung an der Schleife entlang bis er eine Ladespannung an den Ladeanschlüssen feststellt. Hier stoppt der Roboter und lädt seinen Akku wieder auf.

Ladegerät

wir benutzen ein Lithium Ion e-bike Ladegerät (29.4V, 1.5A Ladestrom-Begrenzung) das über den Marotronics-Shop shop Shopping.png bezogen werden kann . Das Ladegerät wird in einem geschützten Bereich untergebracht (z.B. im Haus) und mit der Ladestation verbunden. Das Ladegerät sollte folgendes leisten( hier für Lithium-Ionen-Zellen, bei Bleiakkus ist es ähnlich aber weniger kritisch):

  • Laden des Akkupacks über dei Ladeanschlüsse des Roboters
  • Einhaltung der maximalen Ladespannung (Ladeschluss-Spannung)
  • Einhaltung dess maximalen Ladestroms (Ladestrom-Begrenzung)

Wenn du ein vorhandenes Ladegerät benutzt, sind diese Anforderungen mit höchstwahrscheinlich erfüllt.

Leistungsbilanz

  • 2 x Getriebemotor jeder 1A (unter Last): 2A, 27V (gemessen mit max. 80% Genauigkeit des Motortreibers)
  • 1 x Mähmotor 1A (unter normaler Last): 1A, 27V (gemessen mit max. 80% Genauigkeit des Motortreibers)
  • Board: 1A, 5 Volt (nicht gemessen)


Insgesamt: 3A * 27V + 1A * 5V = 81W + 5W = 86W

Akku

Als Akku wird ein 'Sony Konion 7S2P' Lithium Ion Akkupack (Sony Konion US18650V3 2250 mAh cells, Li-Mn), 29.4V x 4500 mAh = 132 Wh, 500 Ladezyklen, 126 x 36 x 65 mm (LBH) verwendet.

Die Mähzeit beträg mit den Ardumower-Motoren ungefähr 1,5 Stunden (132 Wh / 86W).

Akku Lade-/Entladebedingungen für optimale Lebensdauer:

  • Ladeschlussspannung pro Zelle: max 4.15V ( 0.3A - 0.1A Rest-Ladestrom)
  • minimale Entladespannung: min 3.1V

Standby-Aus/ Unterspannungsschutz

Es gibt zwei Gründe für einen Batterie-Schalter (standby-off mechanism):

1. Grund: Wenn der Roboter nicht innerhalb von 5 min startet,sollte der Akku abgeschaltet werden, um Strom zu sparen.

2. Grund: Moderne Akkus sollten nicht komplett entladen werden. Wenn der Roboter aus irgend einem Grund nicht aufgeladen werden kann und die Akkuspannung unter einen bestimmten Grenzwert fällt, sollte er in der Lage sein, sich selbst abzuschalten (Unterspannungsschutz)

Ideen:

  1. Der vorhandene START/POWER-Taster wird gedrückt. Das schaltet für die Zeit des Drückens den MOSFET ein
  2. Der Arduino startet und schaltet sofort ebenfalls den MOSFET ein (über Arduino pinBatterySwitch)
  3. Wenn Unterspannung festgestellt wird, schaltet der Arduino den MOSFET aus (über Arduino pinBatterySwitch)
  4. Der Not-Aus-Taster wird weiterhin zum kompletten Ein-/Aus-Schalten benutzt
  5. POWER/START-Taster: schaltet die Betriebsspannung ein (erstes Drücken für 1s), startet den Roboter im Auto-Mode(zweites Drücken für 1s)
BOM:
1x IRF9540N  P-MOSFET   T1   (or IRF5210)
1x BC337 NPN   T2
1x Zener Diode 15V ZD15  Z1
2x Diode 1N4148 D2, D3
2x Diode 1N5819 50V D1, D4
1x 22 uF C1
1x 1k R4
2x 10k (R3, R8)
1x 30k R6
2x 100k  (R2, R7)

Laden des Roboters

Im Roboter wird die Akkuspannung überwacht (siehe Schema unten). Dadurch kann festgestellt werden, wann der Roboter zur Ladestation fahren muss. Der Roboter, die Ladespannung und der der Ladestrom werden gesteuert. Dadurch kann entschieden werden, ob der Roboter die Ladestation erreicht hat und wann der akku voll geladen ist.

Roboter-Ladestromkreis:

 Roboter Ladeanschluss (+)---+------+-- Relais ---- Stromsensor ----- Akku (+)
                             |
                             ---- Spannungsmessung
 Roboter Ladeanschluss (-)-- +------------------------------------------ Akku (-)

Ladestation

Idealerweise speist die Ladestation auch den Perimeter-Schleifensender.

Schaltung der Ladestation:

 AC power supply => Ladegerät 24V (+)----- Ladestation Ladeanschluss(+)
                    GND         (-)----- Ladestation Ladeanschluss(-)
                    Ladegerät 24V (+)----- DC-Spannungswandler 12V => Perimeter-Sender MC Motortreiber
                                                             => Perimeter-Sender Arduino Nano Vin

Überwachung des Ladevorganges/Batterie-Einstellungen

Über die App pfodApp (Android) kann der Ladevorgang überwacht werden.

Charging station ideas

Videos

  1. Driving into charging station
  2. Drive in and out
  3. Tracking and docking


Further links