3 X 18650 batterijcapaciteitstester - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Er zijn veel instructies voor het bouwen van op Arduino gebaseerde capaciteitstesters via internet. Het punt is dat het nogal een lang proces is om de batterijcapaciteit te testen. Stel dat u de 2000mAh-batterij wilt ontladen met ~0,5A stroom. Het duurt een eeuwigheid (precies: 4 uur). Ik heb geprobeerd een veel snellere manier te vinden om de capaciteit van veel cellen aan te geven. Het verhogen van de ontlaadstroom is niet veilig, vooral niet als uw belasting een eenvoudige weerstand is. Lagere weerstand = hogere belasting = meer vermogen (warmte) dat moet worden afgevoerd.

In principe ontladen we cellen om twee verschillende doelen te bereiken:

• capaciteit indicatie
• ontladen tot ~ 40% van de totale capaciteit, om veilige opslag te bieden voor cellen die vrij lang niet zijn gebruikt

Om aan het bovenstaande te voldoen, heb ik besloten om een ontlaadstation met meerdere cellen te maken. Er zijn twee modi en een eenvoudig menu, dat met slechts één knop kan worden bediend. Extra functie is de berekening van de interne weerstand (Rw).

Ik ben geen expert op dit gebied, dus je doet alles OP EIGEN RISICO. Suggesties en feedback zijn welkom.

Inspiratie en basics komen van twee projecten die ik heb gevonden:

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

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

Stap 1: Stuklijst

We hebben nodig:

• 1x Arduino Nano
• 3x IRLZ44N Mosfet
• 1x 3 batterijhouder
• 3x Cementweerstand - b.v. 10R 10W - lees hierover in de volgende sectie
• 3x 5mm rode LED
• Druk op de knop
• LCD - in dit project gebruikte ik 16x2 i2c LCD
• 1x 10k weerstand
• 9x 4k7 weerstand
• 3x 1k weerstand
• 1x 100R weerstand
• 1x Schroefklem voor voedingsaansluiting (7-12V) - optioneel als u het apparaat wilt opladen met arduino mini-USB
• 1x 4 goldpin vrouwelijke header, 2.54
• 1x 15 Goldpin female header, 2,54 mm (optioneel - als je modulair wilt gaan)
• 1x Zoemer (optioneel)

Stap 2: Schema en het werkingsprincipe

Het brein van mijn project is arduino nano. Arduino bestuurt 3 mosfets, die worden gebruikt om 3 batterijcircuits met bijbehorende belastingen te openen / sluiten. We meten (met behulp van 3 spanningsdelers) de spanning van die circuits om de stroom door de vermogensweerstanden te bepalen - met behulp van een wet van Ohm.

ik = V / R

De spanningsval over de vermogensweerstanden is bijna gelijk aan de spanning gemeten aan de accupolen (uitgaande van goede soldeerverbindingen en goede draden), daarom is het niet nodig om de spanning voor en na de weerstanden te meten. Spanningsverdelers worden gebruikt om te voorkomen dat geteste cellen ons apparaat van stroom voorzien.

Als we de spanning en stroom over de ontlaadtijd kennen, kunnen we de celcapaciteit berekenen.

Stap 3: Selectie vermogensweerstanden

De weerstandswaarde hangt af van de ontlaadstroom die we willen bereiken. Uitgaande van een maximale stroom van 0,5 A, moet de weerstandswaarde zijn:

R = V (max. celspanning) / I (ontlaadstroom) = 4,2 V / 0,5 = 8,4 Ohm

Met behulp van een 10R-weerstand krijgt u:

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

De waarde van de minnaarweerstand, hoe hoger de stroom.

BELANGRIJK!! Er moet veel vermogen worden gedissipeerd, daarom wordt de weerstand heet. We kunnen het minimale weerstandsvermogen dienovereenkomstig bepalen:

Min. vermogen = I^2 * R = 0,42^2 * 10 = 1,76W

Ik gebruik 3R3 17W-weerstanden, maar mijn advies is om 10R (10W of zo) te gebruiken - het zal de stroom stroomloos verwerken en de temperatuur blijft veilig.

Stap 4: Arduino-code

U moet de volgende parameters aanpassen aan uw gemeten waarden:

R1, R2, R3 - waarden vermogensweerstanden [ohm]

RB1, RB2, RB3 - B1-B3 circuitweerstand. R1+0.1 is dichtbij genoeg [Ohm]

X1, X2, X3 - verhouding spanningsdelers. Als u het niet echt nauwkeurig wilt meten, kunt u slechts 2. invoeren

interval - meting Interwal (ms) - standaard 5000 ms

voltRef - Referentiespanning gemeten tussen arduino-pin 5V en GND - standaard 5.03

Stap 5: PCB

Klaar om te bestellen / etsen:)

Stap 6: Menu

Kort indrukken (met een interval van ~1s tussen de volgende klik) - waarde wijzigen

Lang indrukken - bevestigen

Eerste niveau van het menu: modusselectie (capaciteitstest of eenvoudige ontlading tot vooraf ingestelde spanning)

Tweede niveau van het menu: selectie van de minimale spanning, waar het einde van de meting plaatsvindt.

Wanneer de meting van een bepaalde cel is voltooid, wordt het laatste scherm weergegeven, waar u de batterijcapaciteit en interne weerstand (Rw) kunt vinden.