Obsah:
2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-13 06:57
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).