3 Tester kapacity batérie 18650: 6 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Existuje mnoho návodov, ako vytvoriť testery kapacity na základe arduina cez internet. Ide o to, že testovanie kapacity batérie je pomerne dlhý proces. Povedzme, že chcete vybiť batériu s kapacitou 2 000 mAh s prúdom ~ 0,5 A. Bude to trvať večnosť (presne: 4 hodiny). Snažil som sa nájsť oveľa rýchlejší spôsob, ako naznačiť kapacitu mnohých buniek. Zvýšenie vybíjacieho prúdu nie je bezpečné, najmä ak je vašou záťažou jednoduchý odpor. Nižší odpor = vyššie zaťaženie = viac energie (tepla), ktoré sa má rozptýliť.

V zásade vybíjame články, aby sme dosiahli dva rôzne ciele:

• indikácia kapacity
• vybíjaním na ~ 40% celkovej kapacity, aby sa zaistilo bezpečné torzovanie článkov, ktoré sa pomerne dlho nepoužívajú

Aby som splnil vyššie uvedené, rozhodol som sa vytvoriť viacčlánkovú vybíjaciu stanicu. K dispozícii sú dva režimy a jednoduché menu, ktoré je možné ovládať jediným tlačidlom. Ďalšou funkciou je výpočet vnútorného odporu (Rw).

Nie som v tejto záležitosti odborník, takže všetko robíte NA VLASTNÉ RIZIKO. Návrhy a spätná väzba sú vítané.

Inšpirácia a základy pochádzajú z dvoch projektov, ktoré som našiel:

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

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

Krok 1: kusovník

Budeme potrebovať:

• 1x Arduino Nano
• 3x Mosfet IRLZ44N
• 1x 3 držiak na batériu
• 3x Cementový odpor - napr. 10R 10W - o tom si prečítajte v ďalšej časti
• 3x 5mm červená LED
• Tlačidlo
• LCD - v tomto projekte som použil 16x2 i2c LCD
• 1x 10k odpor
• Odpor 9x 4k7
• 3x 1k odpor
• 1x rezistor 100R
• 1x Skrutkovací terminál na pripojenie napájania (7-12 V) - voliteľné, ak chcete zariadenie napájať arduino mini USB
• 1x 4 zlatá kolíková zásuvka, 2,54
• 1x 15 Goldpin zásuvka, 2,54 mm (voliteľné - ak chcete ísť modulárne)
• 1x bzučiak (voliteľné)

Krok 2: Schéma a princíp činnosti

Mozog môjho projektu je arduino nano. Arduino riadi 3 mosfety, ktoré sa používajú na otvorenie / zatvorenie 3 batériových obvodov so zodpovedajúcim zaťažením. Meriame (pomocou 3 napäťových deličov) napätie týchto obvodov, aby sme určili tok prúdu cez výkonové odpory - pomocou Ohmovho zákona.

I = V / R

Pokles napätia na výkonových odporoch je takmer rovnaký ako napätie namerané na svorkách batérie (za predpokladu kvalitných spájkovacích spojov a dobrých vodičov), preto nie je potrebné merať napätie pred a za odpormi. Prepínače napätia sa používajú na zabránenie testovaným článkom v napájaní nášho zariadenia.

Keď poznáme napätie a prúd počas vybíjacieho času, sme schopní vypočítať kapacitu článku.

Krok 3: Výber výkonových rezistorov

Hodnota odporu závisí od vybíjacieho prúdu, ktorý chceme dosiahnuť. Za predpokladu maximálneho prúdu 0,5 A by hodnota odporu mala byť:

R = V (maximálne napätie článku) / I (vybíjací prúd) = 4,2 V / 0,5 = 8,4 ohmu

Použitím rezistora 10R získate:

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

Hodnota odporu milenca, vyšší prúd.

DÔLEŽITÉ !! Je potrebné rozptýliť veľa energie, preto sa odpor zahrieva. Podľa toho môžeme určiť minimálny výkon rezistora:

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

Používam odpory 3R3 17W, ale odporúča sa použiť 10R (asi 10 W) - s prúdom bude pracovať plynule a jeho teplota zostane bezpečná.

Krok 4: Arduino kód

Podľa vašich nameraných hodnôt musíte upraviť nasledujúce parametre:

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

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

X1, X2, X3 - pomer deličov napätia. Ak to nechcete merať skutočne presne, môžete zadať iba 2

interval - meranie Interwal (ms) - predvolené 5 000 ms

voltRef - referenčné napätie merané medzi pinom arduino 5V a GND - predvolené 5,03

Krok 5: DPS

Pripravené na objednanie / leptanie:)

Krok 6: Menu

Krátke stlačenie (s intervalom ~ 1 s medzi ďalším kliknutím) - zmena hodnoty

Dlhé stlačenie - potvrdenie

Prvá úroveň ponuky: výber režimu (test kapacity alebo jednoduché vybitie na prednastavené napätie)

Druhá úroveň ponuky: výber minimálneho napätia, kde nastane koniec merania.

Po dokončení merania konkrétneho článku sa zobrazí konečná obrazovka, na ktorej nájdete kapacitu batérie a vnútorný odpor (Rw).