Wenn man ein etwas betagteres Auto hat und dazu noch Kinder im „Knöpfchendrück-Alter“ kann es vorkommen, dass die kleinen Nervensägen in diesem alten Auto alle Bedienelemente ausprobieren, die sie erreichen können.
Wenn dann die Innenraumbeleuchtung auf „Dauer-EIN“ geschaltet wird endet das in einer tiefentladenen Batterie, die kein Regenerations-Ladegerät mehr auf die erforderliche Spannung aufladen kann. In unserem Fall hatte die Batterie noch etwas über 2V. Soll ist normalerweise >12V. Ist natürlich doof, weil man braucht so ein Auto nunmal hin und wieder zum Fahren und wenn die Batterie nicht nur leer, sondern auch kaputt ist, funktioniert das auch nicht lange wenn man überbrückt.
Also muss etwas her, das die Spannung der Batterie überwacht und bei einer Spannung unter einem Wert, der noch nicht den Batterietot bedeuted warnt. Ähnlich meiner Überwachung vom Warmwasserspeicher kommt dafür jetzt ein ESP8266 zum Einsatz, der auf einem Wemos D1mini sitzt. Allerdings schreibe ich die Software diesmal nicht selbst, sondern nutze das bewährte Tasmota in seiner nackten Variante und konfiguriere dann einen Sensor.
Hier mal der Plan. Zwischen + und – der Batterie kommt ein Spannungsteiler zum Einsatz, der die zu messende Spannung auf einen Wert reduziert, den der ESP verkraftet, da dürfen nämlich maximal 1V anliegen.
Ein Spannungsteiler besteht aus zwei in Reihe geschalteten Widerständen. Abhängig vom Wert der Widerstände teilt sich die Spannung entsprechend über die Widerstände auf.
Beispiel: Spannung 10V, Widerstand R1: 7 Ohm und R2: 3 Ohm -> An R1 liegen 7V an und an R2 3V.
Um die Batterie aber nicht unnötig stark zu entladen (über jeden Widerstand fließt natürlich auch ein Strom) nimmt man Widerstände mit sehr hohen Werten. Ich habe 1,6MOhm (1600000 Ohm, 1,6 Millionen Ohm) und 100kOhm (100000 Ohm) gewählt. Da nur das Verhältnis zählt kann man den Stromverbrauch an der Stelle auf ein paar mikro-Ampere reduzieren. Die Spannungsversorgung des D1mini selbst übernimmt ein passendes Board, das mit Eingangsspannungen von ungefähr 5-20V umgehen kann. Somit funktioniert der ESP auch noch wenn die Batterie bereits stark entladen ist.
Konfiguration Tasmota:
Während meiner Recherchen, fand ich einen Link, wo das gleiche Projekt schon einmal verweiklicht wurde. https://www.instructables.com/DIY-Monitor-Your-Car-Battery-Code-Setup/
Zuerst muss man auf den ESP die Basisvariante von Tasmota flashen – egal ob mit dem Tasmotizer, ESP-Home-Flasher oder wie auch immer.
Bei der Konfiguration erklärt man dann einen der Analogen Eingänge zum „ADC Range“
An diesen Pin schliesst man natürlich den Mittelabgriff des Spannungsteilers an. Den Spannungsteiler kann man platzsparend zwischen die IO-Pins löten.
Tasmota zeigt im Webfrontend einen Wert an, der noch nicht passt, da der Analogeingang erst noch „skaliert“ werden muss. Dazu schließt man den Wemos an ein einstellbares Netzteil an und navigiert im Tasmota Webfrontend in die Konsole.
Dort gibt man „adcparam 6, 0, 1023, (x), (y) ein.
Kleiner Exkurs: Das Skalieren hat folgenden Zweck: Analogeingänge wandeln Analoge größen in digitale Signale um. Je höher die Auflösung des Analog-Digital-Wandlers ist, desto feiner sind die Abstufungen die dann in der Software verarbeitet werden können. Beispiel: Ein eingang der 0-1V mit 8bit auflöst macht das in 256 Stufen: 0V -> 0, 0,5V -> 127 und 1V -> 255. Löst der A/D-Wandler aber mit 10bit auf kann er 1024 Werte abbilden. um jetzt die richtigen Werte dargestellt zu bekommen muss man Tasmota noch beibringen welcher Wert bei 0 (x) und welcher Wert bei 1023 (y) angezeigt werden soll. bei Werten dazwischen wird der linear gerechnete Wert angezeigt.
Mit diesen Werten hab ich eine Weile gespielt und eine Einstellung gefunden, die mir die zumindest mal einen Zahlenwert ausgibt, bei dem ich mir noch ein „Komma“ dazudenken muss. Das wird später noch über NodeRed realisiert. Im Dashboard vom Homeassistant habe ich schonmal eine Anzeige platziert, die mmich über die aktuelle Spannung informiert. In NodeRed wird dann noch eine Funktion integriert, die mich bei unterschreiten von 10V per Telegram benachrichtigt.
Noch schnell ein Gehäuse gezeichnet und gedruckt. und fertig ist der Batteriesensor mit Smarthomeanbindung.
