Charge Doctor, moniteur de charge avec logger PC intégré

Hobby Wheel Gadget Factory est fier de vous présenter son "Charge Doctor" spécialement conçu pour surveiller la charge des batteries de nos wheels.
C'est en fait un moniteur de charge USB (dont le soft est complètement nul, soit dit en passant) que j'ai hacké puis reprogrammé pour nos besoins.

Fonctionnalités et caractéristiques du Charge Doctor :
Tension 40.0V - 80.0V
Intensité 0.00 - 3.00A
Capacité 0-19999 mAh
Energie 0-999.9 Wh
Sortie enregistreur liaison série 9600 bauds TTL
Equipé de prises GX16 3 broches directement compatibles avec Airwheel & clones, TG, iezWay, Gotway, Firewheel...
Plug & play

Utilisation :
La tension et l'intensité sont affichées en permanence. L'affichage s'alterne entre capacité(mAh) et énergie (Wh) en appuyant sur le bouton.
Un appui prolongé sur le bouton remet à zéro les cumuls.
Le bouton permet aussi, en suivant certaines séquences de réétalonner le Charge Doctor.

Enregistreur série :
Charge-Doctor envoie les données toutes les 10s par protocole série 9600 bauds, niveaux TTL en format ascii, séparateur=virgule.
Les données pour chaque ligne sont, dans l'ordre:
Temps(secondes), tension (0.1V), intensité (10mA), Wh (0.1Wh)
Exemple :
590,596,193,183 <=> 590secondes, 59.6V, 1.93A, 18.3Wh

Les enregistrements peuvent être lus sur un PC ou MAC à l'aide d'un dongle convertisseur TTL série-USB (disponible pour environ 1 euro) à l'aide d'un émulateur de terminal comme Hyperterminal ou puTTY ou un logger graphique gratuit comme Logview.
Un exemple de capture de données par le terminal "puTTY" est donné plus loin. Le formatage et l'affichage peut se faire par Excel (cf ce modèle Excel) ou par un logiciel d'affichage graphique en temps réel.

Etalonnage :
La tension est étalonnée sortie usine à +-10mV et l'intensité à +-1mA.
Réétalonnez seulement si vous disposez de voltmètres et d'ampèremètres précis.
Appuyer et maintenir le bouton pendant 6 secondes quand le compteur des secondes atteint le chiffre désiré. La variable à étalonner clignote et le sens de variation est indiqué par la flèche haut ou bas.
1: diminuer le gain en tension (environ 10mV par clic)
2: augmenter le gain en tension
3: diminuer le gain en intensité (environ 1mA par clic)
4: augmenter le gain en intenisté
5: décalage intensité = 0 (sans charge)
Le mode étalonnage se termine s'il n'y a pas d'appui bouton pendant plus de 10s.

Photos du Charge Doctor (cliquer sur l'image pour voir en haute résolution)
Les deux premiers ChargeDoctor prêts à partir, l'un pour Gardiolo, l'autre pour Lumentin. Les autres attendent les prises GX16-3.

CD sous tension, affichage en mode Wh

CD relié au PC par un dongle convertisseur USB-Série, capture données par le terminal puTTY. On n'utilise que deux fils du dongle, 0V et RxD

Branchement de la liaison série : bleu=0V, orange=Transmit (à relier à RxD du dongle)

Charge des batteries de mes wheels.

Courbes de charge de la Firewheel 260 (par Excel, cf fichier modèle ci-dessus)
A: tension=68V => fin de la phase courant constant
B: fin phase courant constant => courant=1,87A et chute rapidement
C: quand le courant = 1A, on peut arrêter car 90% de la charge est atteinte
D: charge = 245 Wh
E: charge max = 272 Wh, donc ok / capacité promise de 260Wh en tenant compte de la perte pendant le stockage

N.B : en routine, la charge peut être arrêtée à C, mais pousser la charge jusqu'à E de temps à autre pour permettre au BMS d'équilibrer les cellules.

Courbes de charge de la X3 clone, la capacité est sensée être de 130Wh (batteries Victpower) mais le ChargeDoctor montre que j'ai seulement 95Wh !

L'accessoire indispensablement nécessaire pour rendre "intelligents" les chargeurs basiques livrés avec nos wheels Exclamation

Merci Hobby, je guette le facteur Cligne

PS : J'utilisais déjà LOGVIEW de temps en temps avec mes chargeurs Junsi Icharger 106B+ et 1010B+, faut juste se procurer un dongle TTL pour que ça fonctionne avec ton HCD ou y faut bidouiller un peu ?

gardiolo a écrit :

L'accessoire indispensablement nécessaire pour rendre "intelligents" les chargeurs basiques livrés avec nos wheels Exclamation

Rien que pour mesurer la capacité réelle et pour réclamer une ristourne au vendeur pour avoir truandé sur la capacité, c'est un accessoire qui s'amortit dès la première utilisation. Ceux qui ont des problèmes de batteries ont maintenant un outil de diagnostic fiable.
J'ai archivé les courbes pour comparer dans 6 mois, histoire de voir comment la batterie de la FW vieillit avec une utilisation quotidienne.

gardiolo a écrit :

PS : J'utilisais déjà LOGVIEW de temps en temps avec mes chargeurs Junsi Icharger 106B+ et 1010B+, faut juste se procurer un dongle TTL pour que ça fonctionne avec ton HCD ou y faut bidouiller un peu ?

Non, aucun bidouillage, il faut juste un dongle et brancher les fils. Chercher sur eBay réf. CP2102 ou CH340G (éviter les dongles à base de chip PL2303HX, dont le driver est plus dur à installer), ne pas acheter plus cher que 1,5 euros.
Ca me fait penser que j'ai oublié de mettre dans ton colis un dongle et les câbles qui vont bien, je les fais partir demain.

Age: 43 Inscrit le: 22 Nov 2014 Messages: 71 Localisation: Boulogne Billancourt

Ouah super.

Hobby tu aurais la liste des pièces (ou des liens) pour se procurer tout ce matériel ? ... En même temps si tu as bidouille le soft .... Ca va pas être facile de reproduire
Sur Mac quel outil il fait utiliser ?

@H3630fr
Le seul lien, c'est... ici. Le soft et le hard ont été bidouillés par ton serviteur. Je ne diffuserai pas mon code source, donc ça ne vaut pas le coup de le refaire.
Mais tu peux me l'acheter, prix d'ami spécial forumeurs (15€ + 3€ frais de port + 1€ le dongle USB optionnel, je ne risque pas de payer l'ISF avec ça Roule des yeux

).
Pense à réserver, j'en ai 5 pour l'instant qui attendent les connecteurs GX16-3, d'autres seront fabriqués mais je ne sais pas quand.
Sur MAC, tu peux utiliser n'importe quel émulateur de terminal, puis copier/coller dans Excel pour les graphiques : http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_terminal_emulators
P.S Ah mince, t'as pas encore de wheel...

Age: 43 Inscrit le: 22 Nov 2014 Messages: 71 Localisation: Boulogne Billancourt

Salut hobby,
J'aurais bien commande un charge Doctor mais comme tu le dis ... pas encore de wheel (mais ça va venir Sourit

). Donc ca ne sert a rien que je prenne le change doctor de qq un qui a une wheel et qui en aura plus besoin que moi.
Je passe mon tour pour l'instant mais super accessoire pour surveiller l état de santé de sa batterie.

Age: 43 Inscrit le: 22 Nov 2014 Messages: 71 Localisation: Boulogne Billancourt

cela dit si personne ne te sollicite, je t'en prend un de charge doctor ...

Age: 38 Inscrit le: 28 Nov 2013 Messages: 365

Hobby,

je t'en prends un !

t'es d'où ? ( et pas t'es doux ^^)

paypal ?

Aplouche !

Age: 55 Inscrit le: 16 Avr 2015 Messages: 27

Bonjour,

Je suis preneur. Comment procéder ?

Merci!

Inscrit le: 24 Nov 2013 Messages: 1535 Localisation: Paris

Le mieux je pense est d'envoyer un MP à Hobby16 Cligne

Merci les amis. J'aurai 5 chargeurs dispo d'ici une semaine ou deux. Je vous enverrai un MP pour vous prévenir en temps voulu, priorité dans l'ordre des demandes.
Ce sera par chèque (me demander par MP) ou par Paypal (je mettrai l'adresse ici pour que vous puissiez payer directement).
Gardiolo est en train d'en utiliser un, il donnera son avis.

hobby16 a écrit :

Gardiolo est en train d'en utiliser un, il donnera son avis.

Ouais, enfin c'est pas aujourd'hui que j'ai pu vider le réservoir de la TG, because pluie Diabolique

J'ai donc fait que 5 bornes ce matin, trajet retour en tram avec la wheel calée entre les pattes Roule des yeux

Dès que je peux vider jusqu'au relèvement des plateaux je fais une recharge complète en intercalant le HobbyChargeDoctor tout neuf reçu hier matin et je publie un retour...

C'est beau de le voir s'allumer une fois inséré entre le chargeur et la wheel, héhéhé... La Li-Ion Samsung n'aura bientôt plus aucun secret pour moi Idée

Merci Hobby...

Age: 38 Inscrit le: 28 Nov 2013 Messages: 365

ça roule Hobby, merci !

Age: 43 Inscrit le: 22 Nov 2014 Messages: 71 Localisation: Boulogne Billancourt

Ok pour moi aussi

Merci pour votre accueil enthousiaste, les 5 Charge Doctor (qui ne sont pas encore prêts, lol) ont tous trouvé preneurs Choqué

Je n'en aurai même plus pour moi, Très triste

.
Je vous enverrai par MP les coordonnées de paiement seulement quand c'est prêt à expédier, je ne veux pas encaisser l'argent à l'avance !
Du coup, je refais une série de 10, et je vais prototyper un modèle pour vélo électrique (tension plus basse mais courants 10x plus élevés).

Ci-dessous quelques courbes de charge de plus obtenues par ChargeDoctor, je les archive pour suivre le vieillissement de la batterie au bout de 6 mois, 1 an.

Courbe de charge de la X3-clone : capacité = 120 Wh environ (ne pas tenir compte de la courbe X3 du premier post car en fait j'avais pris par erreur le fichier de données de la batterie de la TG). Si on tient compte d'une perte de 10% pendant la charge, ça fait environ 110 Wh utilisable, donc moins que les 130Wh annoncées. C'est pas mal quand même, car j'ai 11 km d'autonomie, soit
10Wh pour faire 1km. C'est une valeur mesurée et non estimée au doigt mouillé, une bonne référence pour estimer si la capacité réelle de votre batterie a été "surgonflée" ou pas par le vendeur.

Courbes de charge comparées de X3 (batterie 120 Wh) et de Firwheel (batterie 260Wh). Après la phase courant-constant, on a la phase tension-constante = 68V et le courant chute plus ou moins rapidement selon la capacité de la batterie.
A noter que pour la même batterie, l'évolution en fonction du temps de cette chute est parfaitement reproductible d'une charge à l'autre ! Un excellent moyen donc pour caractériser la capacité de la batterie, sans avoir à la décharger complètement.
Il faut
- batterie 120Wh : 30 minutes pour passer à 0,2A (la led du chargeur passe de rouge à verte)
- batterie 260Wh : 60 minutes pour passer à 0,2A

Bon, voilà, c'est fait...

J'ai vidé le pack d'accus de la TG jusqu'à la série de bips fatidiques, les 4 led allumées se mettent à clignoter et les plateaux se cabrent inexorablement pour te dire " c'est l'heure de descendre avant de te vautrer" Mort de rire

C'est seulement la seconde fois depuis mes premiers Km, début janvier, que je la poussais à la limite !
Le but étant bien sûr de tester, grâce au Charge Doctor de Hobby, la capacité totale (ou presque, utilisable du moins) de la batterie par rapport aux specs annoncées par le constructeur (TeamGee) et le vendeur (Banggood).

Petit rappel concernant la Samsung : 16S2P en 2200 mAh soit 4400 mAh de capacité cumulée. 4,4 Ah x 60 V = 264 Wh théoriques.

Et donc, comme promis par notre concepteur de génie, mercredi dernier la poste me déposait une petite enveloppe à bulles dans la boîte...

Du beau boulot, bien clean, compact et fonctionnel.
On insère la prise USB coté gauche et on raccorde à la sortie du chargeur. Une fois sous tension l'afficheur LCD s'allume et affiche la tension à vide : 67,2 V.

La TG assoiffée avec le capuchon dégoupillé...

On connecte à la prise de charge, y'a pas plus simple ... Le voyant led du chargeur est au rouge, le ventilateur interne se met en branle, la charge démarre...

On peut constater immédiatement la précision de l'affichage, tension de charge en Volts en haut à gauche, courant de charge en Ampères en haut à droite, capacité emmagasinée en Wh cumulés en bas à gauche.
Les secondes en bas à droite s'égrènent de 0 à 9 avec retour à zéro à la fin du cycle donc pas d'utilité en lecture directe sur l'afficheur (Sauf procédure d'étalonnage expliquée plus haut par Hobby).

Un appui bref sur le petit bouton commute l'affichage de capacité cumulée de Wh en mAh...

Et c'est parti pour 2 bonnes heures de charge, la tension augmente progressivement jusqu'à la limite des 67 V pendant que l'intensité décroit progressivement jusqu'à la fin de charge...

Résultat final 3879 mAh ou 243 Wh dans le réservoir...

C'est pas trop mal si on considère que l'alerte de sécurité est paramétrée bien avant de vider complètement la batterie et que depuis pratiquement 4 mois elle a encaissé plusieurs dizaines de cycles de charges (ou de 1/2 charges) et ce souvent 2 fois par jour Cool

La tension maxi est de 67,3 V en fin de charge, quand la led du chargeur passe au vert en moins de 2 H, environ.
L'intensité de charge devient très faible, quelques milliampères seulement.
J'ai laissé branché toute la nuit pour réaliser un équilibrage précis des cellules par le BMS.

Pour en revenir au sujet du test, le Charge Doctor, une fois débranché il mémorise la dernière capacité enregistrée, il faut donc penser à faire un reset par un appui long (4 ou 5 secondes environ) sur le petit bouton avant la charge suivante.

En résumé ce petit "gadget" fait toute la lumière sur l'état de santé du réservoir à électrons indispensable à la vie de nos wheels Cligne

Il permettra de vérifier la réalité des caractéristiques techniques promises par les vendeurs ainsi que leur évolution dans le temps avec la dégradation inéluctable des performances des accumulateurs...

Pour les allergiques aux graphiques compliqués avec leur lot d'abscisses et d'ordonnées, leurs X et leurs Y, le petit afficheur LCD sera largement suffisant Mort de rire

Pour les plus matheux et ceux qui tiennent absolument (Comme Hobby) à historiser les données recueillies, le petit dongle TTL à raccorder au PC sera l'accessoire incontournable à se procurer d'urgence Idée

Merci Hobby & @+++ les wheeleux Cligne

gardiolo a écrit :

Petit rappel concernant la Samsung : 16S2P en 2200 mAh soit 4400 mAh de capacité cumulée. 4,4 Ah x 60 V = 264 Wh théoriques.

Résultat final 3879 mAh ou 243 Wh dans le réservoir...

Merci gardiolo, désolé pour le film rétractable orange (certes plus facile à repérer en cas de crash d'avion), c'est tout ce que j'ai sous la main, mais j'ai commandé du blanc.
Bizarre que ta tension en fin de charge soit de 67,2V, c'est un peu trop juste. Il se peut que ton chargeur soit mal réglé. Chez moi, c'est 68V sur toutes les roues. On verra ce qu'a Lumentin.

A noter que la valeur en Ah, couramment utilisée dans le monde des VAE et trottinettes électriques, n'est pas une bonne mesure de la capacité de la batterie car la tension varie tout au long de la charge. Avec 3879 mA, en prenant 60V (valeur moyenne utilisée par les fabricants pour relier Ah et Wh), on aurait 233Wh alors que la valeur réelle indiquée par ChargeDoctor est 243Wh.
La mesure la plus précise, c'est les Wh.

Citation :

désolé pour le film rétractable orange (certes plus facile à repérer en cas de crash d'avion)

J'étais à 2 doigts de te planter un litige Paypal, rien que à cause de la couleur de la gaine thermo Diabolique

Dongle bien arrivé à destination, le facteur a encore assuré ce matin Cligne

Concernant la tension de charge c'est bien 67.2 V DC indiqué en Output sur la plaque signalétique de mes 2 chargeurs Shenzen Jingyuecheng Technology co.,LTD ...
Et je te confirme qu'ils délivrent bien la même tension tous les 2.
Y'a bien un potar de réglage sur le circuit imprimé qui doit certainement servir à ajuster cette fameuse tension mais il est scellé par un point de colle, je vais pas le tripoter, tant que ça fonctionne... Roule des yeux

Age: 46 Inscrit le: 11 Mar 2015 Messages: 502 Localisation: Lorraine

Salut,

Un grand bravo pour ce super boulot..et je t'ai envoyé un MP pour commander le miens Cool

F.