3 X 18650 Tester kapaciteta baterije: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

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

U osnovi otpuštamo ćelije kako bismo postigli dva različita cilja:

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

Da bih ispunio gore navedeno, odlučio sam stvoriti više stanica za pražnjenje ćelija. Postoje dva načina rada i jednostavan meni, kojima se može rukovati samo jednim dugmetom. Dodatna karakteristika je proračun unutrašnjeg otpora (Rw).

Nisam stručnjak po ovom pitanju, pa sve radite na vlastiti rizik. Sugestije 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 ovome u sljedećem odjeljku
• 3x 5 mm crvena LED
• Pritisnite dugme
• 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 povezivanje napajanja (7-12V) - opcionalno ako želite uključiti uređaj pomoću arduino mini USB -a
• 1x žensko zaglavlje sa 4 zlatne igle, 2,54
• 1x 15 ženskih zaglavlja Goldpin, 2,54 mm (opcionalno - ako želite ići modularno)
• 1x zujalica (opcionalno)

Korak 2: Shema i princip rada

Mozak mog projekta je arduino nano. Arduino kontrolira 3 MOSFET -a, koji se koriste za otvaranje / zatvaranje 3 kruga 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 spriječili testirane ćelije da uključe naš uređaj.

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

Korak 3: Izbor 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

Koristeći 10R otpornik dobit ćete:

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

Vrijednost otpornika ljubavnika veća je struja.

BITAN!! Postoji mnogo energije koju treba rasipati, pa će se otpornik zagrijati. U skladu s tim možemo odrediti minimalnu snagu otpornika:

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

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

Korak 4: Arduino kod

Morate prilagoditi sljedeće parametre prema izmjerenim vrijednostima:

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

RB1, RB2, RB3 - otpor kruga B1 -B3. R1+0,1 je dovoljno blizu [Ohm]

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

interval - merenje Interval (ms) - podrazumevano 5000 ms

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

Korak 5: PCB

Spremno za naručivanje / bakropis:)

Korak 6: Meni

Kratki pritisak (sa intervalom od ~ 1s između sljedećeg klika) - promjena vrijednosti

Dugim pritiskom - potvrdite

Prvi nivo menija: izbor režima (test kapaciteta ili jednostavno pražnjenje do unapred podešenog napona)

Drugi nivo menija: izbor minimalnog napona, gde dolazi do kraja merenja.

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