3 X 18650 Tester kapacity baterie: 6 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Existuje mnoho návodů, jak vytvořit testery kapacity založené na Arduinu přes internet. Jde o to, že testování kapacity baterie je poměrně dlouhý proces. Řekněme, že chcete vybít 2000mAh baterii proudem ~ 0,5A. Bude to trvat věčnost (přesně: 4 hodiny). Snažil jsem se najít mnohem rychlejší způsob, jak ukázat kapacitu mnoha buněk. Zvýšení vybíjecího proudu není bezpečná věc, zvláště když je vaše zátěž jednoduchým odporem. Nižší odpor = vyšší zátěž = více energie (tepla), která má být rozptýlena.

V zásadě vybíjíme články, abychom dosáhli dvou různých cílů:

• indikace kapacity
• vybíjení na ~ 40% celkové kapacity, aby bylo zajištěno bezpečné torage pro články, které nejsou delší dobu používány

Abych splnil výše uvedené, rozhodl jsem se vytvořit vícečlánkovou výbojku. K dispozici jsou dva režimy a jednoduché menu, které lze ovládat jediným tlačítkem. Další funkcí je výpočet vnitřního odporu (Rw).

Nejsem v této věci odborník, takže vše děláte NA VLASTNÍ NEBEZPEČÍ. Návrhy a zpětná vazba jsou vítány.

Inspirace a základy pochází ze dvou projektů, které jsem našel:

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

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

Krok 1: Kusovník

Budeme potřebovat:

• 1x Arduino Nano
• 3x Mosfet IRLZ44N
• 1x 3 držák baterie
• 3x cementový odpor - např. 10R 10W - o tom si přečtěte v následující části
• 3x 5mm červená LED
• Stiskněte tlačítko
• LCD - v tomto projektu jsem použil 16x2 i2c LCD
• 1x 10k odpor
• Rezistor 9x 4k7
• 3x 1k odpor
• 1x odpor 100R
• 1x šroubový terminál pro připojení napájecího zdroje (7-12 V) - volitelný, pokud chcete zařízení napájet arduino mini USB
• 1x 4 zlatá kolíková zásuvka, 2,54
• 1x 15 Goldpin female header, 2,54 mm (volitelně - pokud chcete jít modulárně)
• 1x bzučák (volitelně)

Krok 2: Schéma a princip činnosti

Mozek mého projektu je arduino nano. Arduino ovládá 3 mosfety, které slouží k otevření / uzavření 3 bateriových obvodů s odpovídajícím zatížením. Měříme (pomocí 3 děličů napětí) napětí těchto obvodů, abychom určili tok proudu přes výkonové odpory - pomocí Ohmova zákona.

I = V / R

Pokles napětí na výkonových odporech je téměř stejný jako napětí měřené na svorkách baterie (za předpokladu kvalitních pájecích spojů a dobrých vodičů), proto není nutné měřit napětí před a za rezistory. Děliče napětí se používají k tomu, aby zabránily testovaným článkům napájet naše zařízení.

Známe -li napětí a proud po dobu vybíjení, jsme schopni vypočítat kapacitu článku.

Krok 3: Výběr výkonových rezistorů

Hodnota odporu závisí na vybíjecím proudu, kterého chceme dosáhnout. Za předpokladu maximálního proudu 0,5 A by hodnota odporu měla být:

R = V (maximální napětí článku) / I (vybíjecí proud) = 4,2 V / 0,5 = 8,4 Ohm

Použitím rezistoru 10R získáte:

I = V / R = 4,2 V / 10 ohmů = 0,42 A.

Hodnota odporu milence, tím vyšší proud.

DŮLEŽITÉ!! Je třeba rozptýlit velké množství energie, proto se odpor zahřívá. Podle toho můžeme určit minimální výkon rezistoru:

Minimální výkon = I^2 * R = 0,42^2 * 10 = 1,76 W.

Používám odpory 3R3 17W, ale moje rada je použít 10R (10W nebo tak) - zvládne tok plynule a jeho teplota zůstane bezpečná.

Krok 4: Arduino kód

Podle svých naměřených hodnot musíte upravit následující parametry:

R1, R2, R3 - hodnoty výkonových odporů [ohm]

Odpor obvodu RB1, RB2, RB3 - B1 -B3. R1+0,1 je dostatečně blízko [Ohm]

X1, X2, X3 - poměr děličů napětí. Pokud to nechcete měřit opravdu přesně, můžete zadat pouze 2

interval - měření Interwal (ms) - výchozí 5000 ms

voltRef - referenční napětí měřeno mezi pinem arduino 5V a GND - výchozí 5.03

Krok 5: PCB

Připraveno k objednání / leptání:)

Krok 6: Nabídka

Krátké stisknutí (s intervalem ~ 1 s mezi dalším kliknutím) - změna hodnoty

Dlouhé stisknutí - potvrzení

První úroveň nabídky: výběr režimu (test kapacity nebo jednoduché vybití na přednastavené napětí)

Druhá úroveň nabídky: výběr minimálního napětí, kde dojde ke konci měření.

Když je měření konkrétního článku dokončeno, zobrazí se závěrečná obrazovka, kde můžete zjistit kapacitu baterie a vnitřní odpor (Rw).