Miernik mocy i energii silnika elektrycznego BLDC hulajnogi elektrycznej

Witam serdecznie!
Na wstępie chciałbym zaznaczyć że jestem początkującym elektronikiem i chciałbym stworzyć mój pierwszy własny projekt.

Zajmuję się na co dzień hulajnogami elektrycznymi i wpadł mi do głowy ciekawy pomysł. Chciałbym stworzyć miernik mocy (w postaci pozornej P = U*I) oraz energii.
Moje założenia:
1. Pomiar napięcia na silniku (powiedzmy, że 12V i 120W)
2. Pomiar prądu
3. Wyświetlanie mocy oraz energii na dwóch osobnych wyświetlaczach.
4. Układ działa w zakresach 0-43V oraz 0-600W

Układ mierzył by napijecie oraz prąd. Zmierzone wartości byłby zamienione na bity. Te zaś trafiłyby do "mnożarki" cyfrowej. Później może jakiś rejestr? Na końcu wyświetlacz powiedzmy 7-segmentowy.

Czy ktoś byłby w stanie pomóc mi stworzyć taki miernik mocy? Naprowadzić, rzucić pomysłem, co warto wykorzystać?

Po co się męczyć jak podobne urządzenie możesz kupić za niewielkie pieniądze
https://www.aliexpress.com/snapshot/0.html?sp...d=3007022079796778&productId=1005001697316958

Niestety, ale komunikat: strona nie znaleziona...

Chcę się "pomęczyć" - chciałbym się czegoś nauczyć

Możesz się pomęczyć to twoja decyzja. Ja używam tego miernika do testowania baterii do rowerów elektrycznych, świetna sprawa jak dla mnie.
Niektórzy montują je też do swoich rowerów ebike. Pomiar wiarygodny iłatwo można się dowiedzieć jaki będzie zasięg przy danej baterii.
Tu masz aktualny link https://pl.aliexpress.com/item/10050023689881...=%7B%22sku_id%22%3A%2212000020358908846%22%7D

RezystorOhm wrote:

Układ mierzył by napijecie oraz prąd. Zmierzone wartości byłby zamienione na bity. Te zaś trafiłyby do "mnożarki" cyfrowej. Później może jakiś rejestr? Na końcu wyświetlacz powiedzmy 7-segmentowy.

Współcześnie nikt nie robi tego na oddzielnych elementach, jeden mikrokontroler, z wybudowanym przetwornikiem ADC, załatwi przetwarzanie A/C, mnożenie i obsługę wyświrtlacza, zostaje przetworzenie prądu na napięcie i przeskalowanie do zakresu ADC i napisanie programu.

Rozumiem, faktycznie technika wymaga łatwiejszych rozwiązań.
Jednak czy dałoby radę "ominąć" mikrokontrolery i programowanie?
Narazie nie mam takiej wiedzy :/

RezystorOhm wrote:

Rozumiem, faktycznie technika wymaga łatwiejszych rozwiązań.
Jednak czy dałoby radę "ominąć" mikrokontrolery i programowanie?

Ponieważ użycie mikrokontrolerów znakomicie upraszcza, praktycznie nie wykształciły sie rozwiązania alternatywne, nie najdziesz gotowego układu scalonego mnożącego 8 bitx8 bit ani przetwornika kodu binarnego 16bit na 5 cyfr BCD, każdy z tych bloków będziesz musiał wykonać używając wielu układów logicznych o średniej skali integracji, może 4 bit ALU działające sekwencyjne dało by radę, ale to też wymaga wielu układów dodatkowych.

Quote:

Narazie nie mam takiej wiedzy :/

A wiedzę jak zrealizować układ sprzętowo masz? Też nie.
Nie jestem zwolennikiem stosowania mikrokontrolerów zawsze i wszędzie, ale w tym przypadku nie widzę innego sensownego rozwiązania, a ilość wiedzy jaką będziesz musiał posiąść żeby zrealizować to sprzętowo i tak jet większa niż potrzebna do opanowania podstaw programowania Arduino.

Jako ciekawostka żebyś miał pojęcie ile pracy sobie dołożysz omijając programowanie
układ mnożący/dzielący 4bit :
https://www.youtube.com/watch?v=K79wfflmLNo
układ mnożący 8bit na FPGA
https://www.youtube.com/watch?v=7ntU8wchfUY

Gdy czytam pierwszy post odnoszę wrażenie, że silnik BLDC chcesz badać tak jak silnik indukcyjny podłączony do sieci z prądem przemiennym, ja bym poszedł na skróty i skoro silnik zasilany jest ze sterownika zasilanego z szyny DC to mierzyłbym właśnie prąd i napięcie na tej szynie DC, czyli to co "wychodzi" z pakietu akumulatorów.

Wykorzystałbym przekładnik prądowy DC założony na przewód odchodzący od akumulatorów
oraz dwa przewody mierzące napięcie.

Można zasilić układ pomiarowy z akumulatora hulajnogi.

Nie bał bym się mikrokontrolerów gdyż ułatwią:
-sterowanie
-akwizycję danych
-prezentację wyników

Mikrokontrolery opakowane w gotowe płytki ewaluacyjne oraz środowiska ułatwiające ich wykorzystanie to poziom skomplikowania podobny do pisania tego postu. To znaczące ułatwienie. Później można wgryźć się w szczegóły.

Dziękuję, obejrzę filmiki ;)

Dodano po 5 [minuty]:

TechEkspert wrote:

Gdy czytam pierwszy post odnoszę wrażenie, że silnik BLDC chcesz badać tak jak silnik indukcyjny podłączony do sieci z prądem przemiennym, ja bym poszedł na skróty i skoro silnik zasilany jest ze sterownika zasilanego z szyny DC to mierzyłbym właśnie prąd i napięcie na tej szynie DC, czyli to co "wychodzi" z pakietu akumulatorów.

Wykorzystałbym przekładnik prądowy DC założony na przewód odchodzący od akumulatorów
oraz dwa przewody mierzące napięcie.

Można zasilić układ pomiarowy z akumulatora hulajnogi.

Okej, taki miałem zamiar jednak faktycznie źle ubrałem to w słowa. Dziękuję za radę z przekładnikiem prądowym

TechEkspert wrote:

Nie bał bym się mikrokontrolerów gdyż ułatwią:
-sterowanie
-akwizycję danych
-prezentację wyników

Mikrokontrolery opakowane w gotowe płytki ewaluacyjne oraz środowiska ułatwiające ich wykorzystanie to poziom skomplikowania podobny do pisania tego postu. To znaczące ułatwienie. Później można wgryźć się w szczegóły.

Z tym że ułatwiają, mogę się przełamać i zrobić, szkoda trochę, bo myślałem, że dałoby radę ominąć mikrokontrolery :/

W sumie jeżeli koniecznie chcemy omijać (i komplikować ) to np. można wykorzystać watomierz wychyłowy i odpowiednio przeskalować wartość prądu z przekładnika na uzwojenie prądowe a wartość napięcia na napięciowe i mamy watomierz dużych mocy, który nie wprowadza spadku.

Jeżeli chcemy bardziej elektronicznie to możemy zrobić układ mnożący analogowy i wynik prezentować woltomierzem pracującym jako wskaźnik watomierza.

Jak zrobić zliczanie energii? Np. możemy wykorzystać licznik, który będzie zliczał odpowiednio wyskalowane impulsy zależne od mocy wskazywanej przez watomierz.

Można, ale lepsze efekty przyniesie zastosowanie mikrokontrolera.