3 X 18650 Ispitivač kapaciteta baterije: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Postoje mnoge upute kako izgraditi testere kapaciteta temeljene na arduinu putem interneta. Stvar je u tome da je testiranje kapaciteta baterije prilično dug proces. Recimo da želite isprazniti 2000mAh bateriju sa strujom ~ 0.5A. Trajat će zauvijek (točnije: 4 sata). Pokušao sam pronaći mnogo brži način za označavanje kapaciteta mnogih stanica. Povećanje struje pražnjenja nije sigurna stvar, osobito ako je vaše opterećenje jednostavan otpornik. Manji otpor = veće opterećenje = više snage (topline) koju treba rasipati.

U osnovi, mi prazimo stanice kako bismo postigli dva različita cilja:

• indikacija kapaciteta
• pražnjenje do ~ 40% ukupnog kapaciteta, kako bi se osiguralo sigurno skladištenje stanica koje se dugo ne koriste

Kako bih ispunio gore navedeno, odlučio sam stvoriti više stanica za pražnjenje ćelija. Postoje dva načina rada i jednostavan izbornik, kojima se može rukovati samo jednim gumbom. Dodatna značajka je izračun unutarnjeg otpora (Rw).

Nisam stručnjak po ovom pitanju, pa sve radite na vlastitu odgovornost. Prijedlozi i povratne informacije su dobrodošle.

Inspiracija i osnove dolaze iz dva projekta koja sam pronašao:

www.instructables.com/id/DIY-Arduino-Batte…

arduinowpraktyce.blogspot.com/2018/02/test…

Korak 1: BOM

Trebat će nam:

• 1x Arduino Nano
• 3x IRLZ44N Mosfet
• 1x 3 držač baterije
• 3x Cementni otpornik - npr. 10R 10W - pročitajte o tome u sljedećem odjeljku
• 3x 5 mm crvena LED
• Pritisnite gumb
• LCD - u ovom projektu sam koristio 16x2 i2c LCD
• 1x 10k otpornik
• 9x 4k7 otpornik
• 3x 1k otpornik
• 1x 100R otpornik
• 1x vijčani terminal za priključivanje napajanja (7-12V) - opcionalno ako želite napajati uređaj s arduino mini USB -om
• 1x žensko zaglavlje sa 4 zlatne igle, 2,54
• 1x žensko zaglavlje 15 Goldpin, 2,54 mm (izborno - ako želite ići modularno)
• 1x zujalica (opcionalno)

Korak 2: Shema i načelo rada

Mozak mog projekta je arduino nano. Arduino kontrolira 3 MOSFET -a, koji se koriste za otvaranje / zatvaranje 3 sklopa baterija s odgovarajućim opterećenjima. Mjerimo (pomoću 3 naponska razdjelnika) napon tih krugova kako bismo odredili protok struje kroz otpornike snage - koristeći Ohmov zakon.

I = V / R

Pad napona na otpornicima za napajanje gotovo je jednak naponu izmjerenom na priključcima baterije (pod pretpostavkom kvalitetnih lemnih spojeva i dobrih žica), stoga nema potrebe mjeriti napon prije i poslije otpornika. Razdjelnici napona koriste se kako bi se spriječilo da testirane ćelije uključe naš uređaj.

Poznavajući napon i struju tijekom vremena pražnjenja, u mogućnosti smo izračunati kapacitet ćelije.

Korak 3: Odabir otpornika snage

Vrijednost otpornika ovisi o struji pražnjenja koju želimo postići. Pod pretpostavkom maksimalne struje od 0,5 A, vrijednost otpornika bi trebala biti:

R = V (maksimalni napon ćelije) / I (struja pražnjenja) = 4,2 V / 0,5 = 8,4 Ohma

Pomoću 10R otpornika dobit ćete:

I = V / R = 4,2 V / 10 ohma = 0,42A

Vrijednost otpornika ljubavnika veća je struja.

VAŽNO!! Postoji mnogo energije koju treba rasipati, pa će se otpornik zagrijati. Prema tome možemo odrediti minimalnu snagu otpornika:

Minimalna snaga = I^2 * R = 0,42^2 * 10 = 1,76 W

Koristim 3R3 17W otpornike, ali moj savjet je da koristite 10R (10W ili otprilike) - on će se bez problema nositi s napajanjem i njegova će temperatura ostati sigurna.

Korak 4: Arduino kod

Sljedeće parametre morate prilagoditi prema izmjerenim vrijednostima:

R1, R2, R3 - vrijednosti otpornika snage [ohm]

RB1, RB2, RB3 - otpor kruga R1. R1+0,1 je dovoljno blizu [Ohm]

X1, X2, X3 - omjer djelitelja napona. Ako ne želite mjeriti stvarno precizno, možete unijeti samo 2

interval - mjerenje Interval (ms) - zadano 5000 ms

voltRef - Referentni napon izmjeren između arduino pina 5V i GND - zadano 5.03

Korak 5: PCB

Spremno za naručivanje / bakropis:)

Korak 6: Izbornik

Kratki pritisak (s razmakom ~ 1 s između sljedećeg klika) - promijenite vrijednost

Dugi pritisak - potvrdite

Prva razina izbornika: odabir načina rada (ispitivanje kapaciteta ili jednostavno pražnjenje prema unaprijed postavljenom naponu)

Druga razina izbornika: odabir minimalnog napona, gdje dolazi do kraja mjerenja.

Kad se izvrši mjerenje bilo koje ćelije, prikazuje se završni zaslon na kojem možete pronaći kapacitet baterije i unutarnji otpor (Rw).