Dieser Teil des Artikels über die Software rund um das ALC beschreibt die mitgelieferte Software sowie auch das Protokoll des Datentransfers zwischen dem ALC und dem PC. Dadurch können nicht nur eigene Applikationen für die Ladegeräte geschrieben, sondern auch das ALC kann in bestehende Anwendungen integriert werden. Der letzte Teil des Artikels in der nächsten Ausgabe beschreibt schließlich, wie man die Software auf einem Rechner mit dem Betriebssystem Linux zum Laufen bringt. Die notwendigen Tricks und die ange passte Software zum Download werden hier vorgestellt. Wird das ALC erstmals mit dem heimischen PC verbunden, verlangt Windows nach einem Treiber, welcher sowohl auf der CD als auch im Download-Bereich auf www.elv.de abgelegt ist.

Dieser Treiber stellt auf dem Computer über den USBAnschluss eine virtuelle serielle Schnittstelle zur Verfügung. Diese lässt sich sehr viel einfacher programmieren als die USB-Schnittstelle. Im Gerätemanager von Windows wird in der Rubrik „Anschlüsse (COM und LPT)“ – wie in Abbildung 1 dargestellt – auch die Nummer des erzeugten Anschlusses angezeigt, z. B. COM3.

Die Installation von ChargeProfessional ist mit Hilfe des Installations-Assistenten besonders einfach. Starten Sie dazu einfach die „setup.exe“ auf der mitgelieferten CD oder aus dem Download. Nach Abschluss der Installation werden dem Startmenü einige Verknüpfungen in einem Ordner „ELV“ hinzugefügt. Auf dem Desktop befindet sich auch eine neue Verknüpfung zu ChargeProfessional.

Nach dem Starten verbindet sich die Software automatisch mit dem ALC. Dazu wird zunächst die letzte als bekannt funktionierende Schnittstelle probiert. Schlägt dies fehl, werden nacheinander alle verfügbaren seriellen Schnittstellen automatisch probiert, bis eine passende gefunden wird. Abbildung 2 zeigt diesen Vorgang. Danach wird die Akku-Datenbank aus dem ALC eingelesen und steht in ChargeProfessional zur Verfügung.

In dem Übersichtsfenster werden die Zustände und Messwerte aller Kanäle gleichzeitig angezeigt. Die Abbildung 3 zeigt ein Bildschirmfoto des Übersichtsfensters. Spannung, Strom, Kapazität, der aktuelle Status und für Kanal 1 noch zusätzlich die Temperatur werden angezeigt. Befindet sich ein Kanal im Leerlauf, so können Sie dort direkt einen Vorgang starten. In diesem Fall öffnet sich ein neuer Dialog. Laufende Vorgänge werden durch Klicken auf „Vorgang abbrechen“ beendet.

In der Statusleiste (ganz unten) wird neben den laufenden Vorgängen noch zusätzlich die Temperatur des im ALC 8xxx eingebauten Kühlkörpers angezeigt. Falls Sie ein ALC 8000 Plus angeschlossen haben, wird anstelle des vierten Kanals eine Übersicht über die Temperaturen angezeigt (Akku, Kühlkörper und Trafo).

Das Kanalfenster (siehe Abbildung 4) zeigt neben den aktuellen Messwerten des gewählten Kanals noch zusätzlich die Nenndaten des Akkus (oder des Akku- Packs) und weitere Parameter an. Die Nenndaten werden nur angezeigt, falls gerade ein Vorgang aktiv ist. Alle Messwerte werden auch hier in Abständen von 5 Sekunden aktualisiert; Strom und Kapazität werden nur angezeigt, falls gerade ein Lade- oder Entladevorgang läuft.

Die Angabe im Fenster „Zeit“ erfolgt in „Stunden : Minuten : Sekunden“ und gibt die bereits verstrichene Dauer des Vorganges an. Die Messkurve und die Messdatentabelle im rechten Bereich des Fensters werden nicht in Fünf-Sekunden-Intervallen erneuert. Hier erhält man die Darstellung, indem man erst den Datenspeicher ausliest und danach auf „Anzeigen“ klickt, um sich die ausgelesenen Werte anzusehen. Möchte man die Grafik ebenfalls automatisch aktualisieren, ist das entsprechende Feld anzukreuzen. In dem Eingabefeld darunter stellt man das Intervall ein, in welchem die Grafik erneuert wird. Die Messdaten werden natürlich unabhängig von den hier getroffenen Einstellungen in Fünf-Sekunden- Intervallen erfasst. Hinweis: Da das ALC 8000 nicht über einen eingebauten Datenspeicher verfügt, ist der Button „Datenspeicher auslesen“ nicht verfügbar. Daten können im Gegensatz zum ALC 8500 also nur gesammelt werden, solange das Programm läuft. Wenn Sie einen Ausschnitt aus der Messkurve vergrößern wollen, klicken Sie mit der linken Maustaste in die Grafik, halten die Maustaste gedrückt und ziehen ein Rechteck auf. Sobald Sie die Maustaste wieder loslassen, werden die Daten des Rechtecks vergrößert dargestellt. Sie gelangen wieder zur ursprünglichen Ansicht zurück, indem Sie mit der rechten Maustaste in die Grafik klicken. Die Skalierungen der X- und der Y-Achsen passen sich immer automatisch an den gewählten Bereich an. Wenn Sie im oberen Bereich den Reiter „Messdaten“ wählen und auf „Anzeigen“ klicken, werden Ihnen die Daten nicht grafisch, sondern in Textform angezeigt.

Sie können sowohl eine Messdatentabelle als auch die Grafik exportieren. Wenn Sie die Messdaten eines Kanals exportieren wollen, so lesen Sie erst den Datenspeicher des ALC aus und wählen dann im oberen Bereich „Messdaten“ aus und klicken auf „Anzeigen“, um die Datensätze auf dem Bildschirm anzuzeigen.

Die Abbildung 5 zeigt ein Beispiel für eine Messdatentabelle. Zum Exportieren dieser Daten klicken Sie jetzt auf „Export“. Wählen Sie jetzt noch einen Ordner und einen Dateinamen aus und bestätigen Sie die Auswahl. Die Messdaten werden im Format CSV (Comma Separated Values) exportiert, das heißt, die einzelnen Daten sind per Kommata voneinander getrennt. Da die deutsche Notation der Dezimalwerte bereits das Komma zum Abtrennen der Nachkommastellen vorsieht, werden hier die einzelnen Messwerte durch Semikola getrennt. Möglicherweise ist beim Importieren dieser Daten in andere Programme noch das Trennzeichen anzugeben.

ChargeProfessional erlaubt Ihnen auch, den grafischen Verlauf als Bilddatei zu expor tieren. Dazu wählen Sie „Messkurve“ und klicken auf „Anzeigen“. Wenn man anschließend auf „Export“ klickt und einen Dateinamen und ein Verzeichnis auswählt, wird die Kurve als PNG (Portable Network Graphics) abgespeichert. Dieses Grafikformat ist mittlerweile recht weit verbreitet. Hinweis: Es gibt nur einen Button zum Exportieren. Je nachdem, ob der Reiter „Messkurve“ oder „Messdaten“ gewählt ist, wird entweder nach PNG oder CSV exportiert.

In diesem Fenster legen Sie alle Parameter für einen Vorgang fest. Beachten Sie jedoch die im Handbuch für das ALC angegebenen Leistungsgrenzen. Falls sich ein Parameter nicht verstellen lässt, so wird dies nicht vom ALC unterstützt. Der Temperatursensor ist z. B. nur für Kanal 1 verfügbar und kann daher nur ausgewählt werden, wenn man vorher auch den Kanal 1 wählt.

In der Abbildung 6 ist das Fenster als Bildschirmfoto dargestellt. Wenn Sie auf „OK“ klicken, werden die Daten zum ALC übertragen. Falls der gewählte Kanal belegt ist, erscheint eine Frage, ob Sie den laufenden Vorgang dort beenden wollen. Falls Sie diese Frage bejahen, wird der laufende Vorgang beendet und der von Ihnen eingestellte Vorgang dort anschließend gestartet.

In der Akku-Datenbank können Sie die Datenbank aus dem ALC in den PC übertragen, bearbeiten und wieder in das ALC zurückschreiben. Auch haben Sie die Möglichkeit, die Datenbank in einer Datei auf dem Computer abzuspeichern und wieder einzulesen.

Wenn Sie den Menüpunkt „Bearbeiten“ wählen, öffnet sich das in Abbildung 7 gezeigte Fenster. Die Symbole, die rechts oben im Fenster angezeigt werden, haben die gleiche Bedeutung wie in der Werkzeugleiste. Beachten Sie bitte, dass beim Speichern automatisch eine Datei überschrieben wird, falls sie bereits schon existiert. In der Auswahlbox im linken oberen Bereich wählen Sie einen Speicherplatz aus. Wenn Sie „Lesen“ anklicken, werden die Parameter von diesem Speicherplatz in das Fenster übertragen. Der Knopf „Löschen“ löscht den ausgewählten Speicherplatz, und der Knopf „Schreiben“ speichert alle Einstellungen des Fensters in dem gewählten Speicherplatz ab.
Für die Bezeichnung eines Akkus stehen 9 Zeichen zur Verfügung, zulässige Zeichen sind:
- Klein- und Großbuchstaben
- die Ziffern von 0 bis 9
- die Sonderzeichen . - / ä ö ü ß
- das Leerzeichen
Nach dem Bearbeiten der Datenbank können Sie diese in eine Datei abspeichern oder wieder zurück ins Gerät kopieren. Damit stehen Ihnen auch alle gespeicherten Akku-Parameter direkt am Gerät zur Verfügung.

Sie erreichen das Fenster mit den Einstellungen der Akku-Typ-Parameter (Gerätekonfiguration) über das Hauptmenü im Bereich „Gerät“ oder über die Werkzeugleiste.

Wie in Abbildung 8 gezeigt, stellen Sie hier die Lade- und Entladeparameter für jeden Akku-Typ ein. Sie können sowohl die Entladeschluss-Spannung festlegen als auch die Pause, die das Gerät als Vorgabe zwischen Lade- und Entladezyklen wartet. Für die beiden Akku-Typen NiCd und NiMH können Sie zusätzlich noch die Lade-Enderkennungsgrenze und die Zyklenanzahl für die Programme „Formieren“ und „Zyklen“ einstellen. Beachten Sie dabei bitte unbedingt die Warnhinweise im Handbuch zum ALC und ändern diese Parameter nur, wenn Sie genau wissen, was Sie verstellen. Der Button „Vorgabewerte“ setzt für alle Akku-Typen die Einstellungen auf die werkseitigen Vorgabewerte zurück. Der Button „Einlesen“ holt die Einstellungen aus dem ALC, und der Knopf „Übernehmen“ überträgt alle Einstellungen in das Gerät. Beachten Sie bitte, dass sich die Aktionen der Knöpfe „Vorgabewerte“, „Einlesen“ und „Übernehmen“ immer auf alle Akku-Typen gleichzeitig beziehen. Zusätzlich wird Ihnen noch im Bereich links unten die Versionsnummer der Firmware Ihres ALC angezeigt.

Neue Versionen von ChargeProfessional und neue Firmware finden Sie im Download- Bereich unter der Adresse http://www. elv-downloads.de/downloads/alc8xxx/alc 8xxx.htm.

Wenn Sie eine neue Firmware für das ALC heruntergeladen haben, können Sie das Firmware-Update direkt aus Charge- Professional heraus starten. Dort führt Sie ein Assistent automatisch Schritt für Schritt durch das Firmware-Update. Die Abbildung 9 zeigt ein laufendes Firmware-Update.

Die serielle Schnittstelle arbeitet mit den Parametern 38.400 Baud, 1 Startbit, 8 Datenbits, 1 Stoppbit, gerade (even) Parität. Jeder Datenrahmen wird eingeleitet mit <STX> als Header und mit <ETX> als Trailer abgeschlossen. Falls diese Werte innerhalb des Datenrahmens erscheinen, werden sie – wie in Tabelle 1 gezeigt – ersetzt. Das ALC beginnt nie aus Eigeninitiative eine Datenübertragung. Vielmehr wird grundsätzlich vom Computer aus eine Anfrage versendet, auf welche das ALC reagiert.
 

Mit dem nachfolgenden Befehl ruft man die Parameter eines Kanals ab: p <Kanalnummer>. Das ALC wird mit folgenden Daten antworten: p <Kanalnummer> <Akkunummer> <Akkutyp> <Zellenanzahl> <Entladestrom> <Ladestrom> <Kapazität> <Programmnummer> <Formierstrom> <Pause- LE> <FLAGS> <Anzahl Blocks>. Solange sich ein Kanal in der Ladestufe Leerlauf befindet, können die Parameter neu gesetzt werden. Der Befehl zum Setzen der Parameter sieht wie folgt aus: P <Kanalnummer> <Akkunummer> <Akkutyp> <Zellenanzahl> <Entladestrom> <Ladestrom> <Kapazität> <Programmnummer> <Formierstrom> <PauseLE> <FLAGS>.
Das Gerät überprüft die Parameter und korrigiert ggf. (z. B. Reduzieren eines zu groß gewählten Stroms). Wird hingegen die Zellenanzahl zu groß gewählt, setzt das Gerät diese auf 0, da ein Laden mit zu großer Zellenanzahl nicht möglich ist. In jedem Fall antwortet das Gerät mit der gleichen Parameterliste wie beim Senden, anhand deren überprüft werden kann, ob noch Parameter verändert wurden. Die Antwort sieht also wie folgt aus: p <Kanalnummer> <Akkunummer> <Akkutyp> <Zellenanzahl> <Entladestrom> <Ladestrom> <Kapazität> <Programmnummer> <Formierstrom> <PauseLE> <FLAGS> <Anzahl Blocks>.

Mit dem Befehl A <Kanalnummer> <Befehl> startet oder beendet man eine Funktion auf dem Gerät und mit a <Kanalnummer> ruft man die aktuell laufende Funktion ab. Das ALC antwortet in beiden Fällen mit a <Kanalnummer> <Ladestufe>. Je nachdem, wie umfangreich eine zu startende Funktion ist, kann es einige Sekunden dauern, bis das Gerät antwortet.

Einen Datensatz in die Datenbank des ALC schreibt man mit D <Akkunummer> <Akkuname> <Akkutyp> <Zellenanzahl> <Kapazität> <Entladestrom> <Ladestrom> <PauseLE> <FLAGS>, während der Befehl d <Akkunummer> einen Datensatz abruft. In beiden Fällen antwortet das ALC mit dieser Parameterliste: d <Akkunummer> <Akkuname> <Akkutyp> <Zellenanzahl> <Kapazität> <Entladestrom> <Ladestrom> <PauseLE> <FLAGS>. Da das ALC auch hier zu groß gewählte Ströme korrigiert, kann man durch einen Vergleich des Befehls und der Antwort feststellen, ob Parameter verändert wurden.

Die Abbildung 10 zeigt einen Mitschnitt der seriellen Datenübertragung zwischen Computer und ALC. In dem gezeigten Beispiel wurden die Daten der Akkus mit den Speicherplätzen 3 und 4 aus der Datenbank abgerufen.

Das ALC misst in einem Intervall von jeweils 5 Sekunden an allen Kanälen Spannung und Strom. Mit dem Kommando m <Kanalnummer> ruft man die zuletzt erfassten Messwerte ab. Das Gerät antwortet dann mit m <Kanalnummer> <Spannung> <Strom> <Kapazität>. Falls aufgrund anderer Tätigkeiten ein Messwert nicht erfasst werden konnte, wird als Wert ffffh übermittelt. Der Strom wird in Pausen ebenfalls mit ffffh kodiert.

Der Befehl zum Auslesen der Temperaturen hat keine Parameter, nach dem Senden von t antwortet das ALC mit t <Akkutemperatur> <Netzteiltemperatur> <Kühlertemperatur>.

Jeder Kanal hat einen eigenen Datenlogger. Dieser wird in Blöcken, die jeweils 100 Messwertdatensätze enthalten, ausgelesen. Über eine Abfrage der Kanalparameter kann man die Anzahl der vorhandenen Messwerte feststellen, teilt man diesen Wert durch 100, hat man die Anzahl der belegten Datenblocks. Mit dem Befehl v <Kanalnummer> <Blocknummer> fordert man einen Datenblock an. Die Blocknummer liegt immer zwischen 0 und 650. Maximal sind also 65.000 Datensätze pro Kanal möglich; da alle fünf Sekunden ein Wert erfasst wird, beträgt die Aufzeichnungsdauer daher maximal: 90 Stunden, 16 Minuten, fast vier Tage! Das Gerät antwortet mit v <Kanalnummer> <Blocknummer> (<Spannung> <Strom> <Kapazität>)*100. Die Messwerte im Datenlogger bleiben nach dem Auslesen im ALC erhalten und werden erst gelöscht, wenn ein neuer Vorgang gestartet wird.

Das ALC bietet größtmögliche Flexibilität durch eine Vielzahl von Geräteparametern. Der Einstellbereich dieser Parameter ist der gleiche, als wenn diese am Gerät selbst eingestellt würden. Beachten Sie aber, dass einige Einstellungen Fachkenntnisse voraussetzen, da fehlerhafte Einstellungen zu defekten Akkus führen können. Mit dem Befehl g ruft man die aktuellen Einstellungen ab. Mit dem Befehl G werden die Geräteparameter gesetzt:
(2 Byte) <Entladeschlussspannung NC>
(2 Byte) <Entladeschlussspannung NiMH>
(2 Byte) <Entladeschlussspannung LiIon>
(2 Byte) <Entladeschlussspannung LiPol>
(2 Byte) <Entladeschlussspannung Pb>
(1 Byte) <Zyklenzahl-Zyklen NC>
(1 Byte) <Zyklenzahl-Zyklen NiMH>
(1 Byte) <Zyklenzahl-Formieren NC>
(1 Byte) <Zyklenzahl-Formieren NiMH>
(1 Byte) <Pause Laden/Entladen NC>
(1 Byte) <Pause Laden/Entladen NiMH>
(1 Byte) <Pause Laden/Entladen Li-Ion>
(1 Byte) <Pause Laden/Entladen Li-Pol>
(1 Byte) <Pause Laden/Entladen Pb>
(1 Byte) <dNC> Ladeenderkennungsgrenze NC
(1 Byte) <dNiMH> Ladeenderkennungsgrenze NiMH
In beiden Fällen antwortet das ALC mit: g (restliche Parameter wie bei G). Die Entladeschluss-Spannung wird mit einer Auflösung von 1 mV pro Digit übertragen, die Pause zwischen Laden/Entladen wird in Minuten (max. 60) angegeben. Die Ladeenderkennungsgrenze in % -dU kann errechnet werden, indem der Wert durch 100 geteilt wird. Wenn also der Wert für die Ladeenderkennungsgrenze auf 40 gesetzt ist, bedeutet dies 0,40 % -dU.

Mit diesen Angaben sind Sie jetzt in der Lage, eigene Applikationen für das ALC zu schreiben bzw. Programme an das ALC anzupassen. Im nächsten Teil des Artikels wird gezeigt, wie die Software ChargeProfessional unter Linux zum Laufen gebracht wird. Die Abbildung 11 zeigt ein Bildschirmfoto von ChargeProfessional unter Linux.