DIY ARDUINO เครื่องทดสอบความจุแบตเตอรี - V1.0
134111
1,001
113
แนะนำ
บทนำ: เครื่องทดสอบความจุแบตเตอรี DIY Arduino - V1.0
[เล่นวิดีโอ]
ฉันได้กู้คืนจำนวนมากดังนั้นแบตเตอรี่ lap-top เก่า (18650) เพื่อนำมาใช้ใหม่ในโครงการพลังงานแสงอาทิตย์ของฉันมันเป็นเรื่องยากมากที่จะระบุเซลล์ที่ดีในชุดแบตเตอรี่ก่อนหน้านี้หนึ่งใน Power Bank ของฉัน Instructable ฉันได้บอก, วิธีการระบุเซลล์ที่ดีโดยการวัดแรงดันไฟฟ้าของพวกเขา แต่วิธีนี้ไม่น่าเชื่อถือทั้งหมดดังนั้นผมจึงต้องการวิธีการวัดความถูกต้องของเซลล์แต่ละเซลล์แทนแรงดันไฟฟ้าของพวกเขา
ฉันได้กู้คืนจำนวนมากดังนั้นแบตเตอรี่ lap-top เก่า (18650) เพื่อนำมาใช้ใหม่ในโครงการพลังงานแสงอาทิตย์ของฉันมันเป็นเรื่องยากมากที่จะระบุเซลล์ที่ดีในชุดแบตเตอรี่ก่อนหน้านี้หนึ่งใน Power Bank ของฉัน Instructable ฉันได้บอก, วิธีการระบุเซลล์ที่ดีโดยการวัดแรงดันไฟฟ้าของพวกเขา แต่วิธีนี้ไม่น่าเชื่อถือทั้งหมดดังนั้นผมจึงต้องการวิธีการวัดความถูกต้องของเซลล์แต่ละเซลล์แทนแรงดันไฟฟ้าของพวกเขา
คุณสามารถหาโครงการทั้งหมดของฉันได้ที่:https://www.opengreenenergy.com/
ไม่กี่สัปดาห์ที่ผ่านมาผมได้เริ่มต้นโครงการจากพื้นฐานรุ่นนี้เป็นเรื่องง่ายอย่างหนึ่งซึ่งจะขึ้นอยู่กับกฎหมายความถูกต้อง Ohms ของผู้ทดสอบจะไม่สมบูรณ์แบบ 100% แต่จะให้ผลลัพธ์ที่เหมาะสมที่สามารถใช้ และเปรียบเทียบกับแบตเตอรี่อื่น ๆ เพื่อให้คุณสามารถระบุเซลล์ที่ดีในชุดแบตเตอรี่เก่า
ในระหว่างที่ฉันทำงานฉันตระหนักว่าสิ่งต่างๆมากมายของพวกเขาสามารถปรับปรุงได้ในอนาคตฉันจะพยายามใช้สิ่งเหล่านี้ในอนาคต แต่ในขณะนี้ฉันมีความสุขกับมันฉันหวังว่าผู้ทดสอบเพียงเล็กน้อยนี้จะเป็นประโยชน์ดังนั้นฉันจึงแชร์กับทุกคน
หมายเหตุ: โปรดกำจัดแบตเตอรี่ที่ไม่ถูกต้องออกอย่างถูกต้อง
ข้อควรระวัง: โปรดทราบว่าคุณกำลังทำงานร่วมกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ระเบิดและเป็นอันตราย ฉันไม่สามารถรับผิดชอบต่อการสูญเสียทรัพย์สินความเสียหายหรือการสูญเสียชีวิตหากเกิดขึ้น บทแนะนำนี้เขียนขึ้นสำหรับผู้ที่มีความรู้เกี่ยวกับเทคโนโลยีลิเธียมไอออนแบบชาร์จได้โปรดอย่าพยายามทำเช่นนี้หากคุณเป็นสามเณร อยู่อย่างปลอดภัย.
ขั้นตอนที่ 1: อะไหล่และเครื่องมือที่จำเป็น:
อุปกรณ์ที่จำเป็น:
1. Arduino Nano ( เกียร์ดีที่สุด )
2. 0.96 "OLED Display ( Amazon )
3. MOSFET - IRLZ44 ( Amazon )
4.Resistors (4 x 10K, 1 / 4W) ( Amazon)
5. ตัวต้านทานกระแสไฟ (10R, ( อะเมซ )
6 ขั้วสกรู (3 Nos) ( Amazon )
7.Buzzer ( Amazon )
8. บอร์ดต้นแบบ ( Amazon )
9 18650 ผู้ถือแบตเตอรี่ ( Amazon )
1. Arduino Nano ( เกียร์ดีที่สุด )
2. 0.96 "OLED Display ( Amazon )
3. MOSFET - IRLZ44 ( Amazon )
4.Resistors (4 x 10K, 1 / 4W) ( Amazon)
5. ตัวต้านทานกระแสไฟ (10R, ( อะเมซ )
6 ขั้วสกรู (3 Nos) ( Amazon )
7.Buzzer ( Amazon )
8. บอร์ดต้นแบบ ( Amazon )
9 18650 ผู้ถือแบตเตอรี่ ( Amazon )
10. 18650 แบตเตอรี่ ( GearBest )
11. Spacers ( Amazon )
เครื่องมือที่จำเป็น:
1. ลวดตัด / Stripper ( เกียร์ที่ดีที่สุด )
2.Soldering เหล็ก ( Amazon )
เครื่องดนตรีที่ใช้:
IMAX ยอดคงเหลือชาร์จ ( Gearbest )
11. Spacers ( Amazon )
เครื่องมือที่จำเป็น:
1. ลวดตัด / Stripper ( เกียร์ที่ดีที่สุด )
2.Soldering เหล็ก ( Amazon )
เครื่องดนตรีที่ใช้:
IMAX ยอดคงเหลือชาร์จ ( Gearbest )
ขั้นตอนที่ 2: แผนผังและการทำงาน
แผนผัง:
เพื่อให้เข้าใจแผนได้อย่างง่ายดายฉันได้วาดบนกระดานพรุนนอกจากนี้ตำแหน่งของส่วนประกอบและสายไฟมีความคล้ายคลึงกับคณะกรรมการที่แท้จริงของฉันข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวคือเสียงกริ่งและจอแสดงผล OLED ในบอร์ดจริงๆพวกเขาอยู่ข้างใน แต่อยู่ในแผนผังพวกเขากำลังนอนนอก
การออกแบบเป็นเรื่องง่ายมากซึ่งขึ้นอยู่กับ Arduino Nano ใช้จอแสดงผล OLED เพื่อแสดงค่าพารามิเตอร์ของแบตเตอรี่ 3 ขั้วสกรูใช้เพื่อเชื่อมต่อแบตเตอรี่และความต้านทานต่อโหลดแบตเตอรีใช้สำหรับแจ้งเตือนที่แตกต่างกันวงจรแบ่งแรงดันไฟฟ้าสองดวงถูกใช้เพื่อตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าตลอดความต้านทานการโหลด ของ MOSFET คือการเชื่อมต่อหรือยกเลิกการโหลดความต้านทานกับแบตเตอรี่
การทำงาน:
Arduino ตรวจสอบสภาพแบตเตอรี่ถ้าแบตเตอรี่ดีให้คำสั่งเพื่อเปิด MOSFET จะช่วยให้กระแสผ่านจากขั้วบวกของแบตเตอรี่ผ่านตัวต้านทานและ MOSFET แล้วเสร็จเส้นทางกลับไปที่ขั้วลบลบ ปล่อยประจุแบตเตอรี่ออกเป็นระยะเวลาหนึ่ง Arduino วัดแรงดันไฟฟ้าผ่านตัวต้านทานโหลดและหารด้วยค่าความต้านทานเพื่อดูกระแสไฟตก คูณค่านี้ตามช่วงเวลาเพื่อให้ได้ค่า milli amp hour (capacity)
ขั้นตอนที่ 3: การวัดแรงดันกระแสไฟและความจุ
การวัดแรงดันไฟฟ้า
เราต้องหาแรงดันไฟฟ้าที่แรงดันไฟฟ้า resistor.The โหลดจะถูกวัดโดยใช้วงจรแรงดันไฟฟ้าสองวงจรประกอบด้วยตัวต้านทานสองตัวที่มีค่า 10k แต่ละตัว เอาท์พุทจาก divider เชื่อมต่อกับ pin อะนาล็อก A0 และ A1
ขา Arduino อนาล็อกสามารถวัดแรงดันไฟฟ้าได้ถึง 5V ในกรณีของเราแรงดันไฟฟ้าสูงสุดคือ 4.2V (ชาร์จเต็ม) จากนั้นคุณอาจถามว่าทำไมฉันใช้สอง divider ไม่จำเป็นเหตุผลที่แผนในอนาคตของฉันคือการใช้เดียวกัน tester สำหรับแบตเตอรี่หลายเคมีดังนั้นการออกแบบนี้สามารถปรับได้อย่างง่ายดายเพื่อให้บรรลุเป้าหมายของฉัน
การวัดกระแส:
กระแส (I) = แรงดัน (V) - แรงดันไฟฟ้าลดลงใน MOSFET / Resistance (R)
หมายเหตุ: ฉันสมมติว่าแรงดันไฟฟ้าลดลงทั่ว MOSFET เป็นเล็กน้อย
นี่ V = แรงดันไฟฟ้าข้ามโหลดต้านทานและ R = 10 โอห์ม
ผลที่ได้คือค่าแอมแปร์จำนวน 1000 แปลงเป็นมิลลิแอมป์
กระแสจำหน่ายสูงสุด = 4.2 / 10 = 0.42A = 420mA
การวัดความจุ:
ค่าที่เก็บไว้ (Q) = ปัจจุบัน (I) x เวลา (T)
เราได้คำนวณแล้วปัจจุบันเท่านั้นที่ไม่รู้จักในสมการข้างต้นเป็นเวลา millis () ฟังก์ชันใน Arduino สามารถใช้ในการวัดเวลาที่ผ่านไป
ขั้นตอนที่ 4: เลือก Resistor โหลด
การเลือกตัวต้านทานโหลดขึ้นอยู่กับปริมาณของกระแสไฟที่เราต้องการสมมติว่าคุณต้องการปล่อยแบตเตอรี่ที่ 500mA แล้วค่าความต้านทานคือ
ความต้านทาน (R) = แรงดันไฟฟ้าแบตเตอรี่สูงสุด / การจ่ายกระแสไฟ = 4.2 /0.5 = 8.4 Ohm
ตัวต้านทานต้องเปลืองพลังงานเล็กน้อยดังนั้นขนาดจึงไม่สำคัญในกรณีนี้
ความร้อน dissipated = I ^ 2 x R = 0.5 ^ 2 x 8.4 = 2.1 วัตต์
โดยการรักษาอัตรากำไรไว้คุณสามารถเลือก 5W ได้ ถ้าคุณต้องการความปลอดภัยมากขึ้นใช้ 10W
ฉันใช้ 10 โอห์ม, ต้านทาน 10W แทน 8.4 Ohm เพราะในหุ้นของฉันเวลานั้น
ขั้นตอนที่ 5: การเลือก MOSFET
ที่นี่ MOSFET ทำหน้าที่เหมือนสวิทซ์เอาท์พุทแบบดิจิตอลจากขา Arduino D2 ควบคุมสวิตช์ เมื่อสัญญาณ 5V (HIGH) ถูกป้อนเข้าไปที่ประตูของ MOSFET จะช่วยให้กระแสผ่านจากขั้วลบบวกของแบตเตอรี่ผ่านตัวต้านทานและ MOSFET แล้วทำเส้นทางกลับไปยังขั้วบวก ปล่อยให้แบตเตอรี่เป็นระยะเวลาหนึ่งดังนั้นควรเลือก MOSFET ในลักษณะที่สามารถจัดการกับกระแสไฟสูงสุดโดยไม่ร้อนเกินไป
ฉันใช้ n-channel logic level power MOSFET-IRLZ44 L แสดงให้เห็นว่าเป็น MOSFET ระดับลอจิก MOSFET ระดับลอจิกหมายความว่าได้รับการออกแบบมาเพื่อเปิดใช้งานอย่างเต็มที่จากระดับลอจิกของไมโครคอนโทรลเลอร์ มาตรฐาน MOSFET (ชุด IRF ฯลฯ ) ได้รับการออกแบบมาให้ทำงานจาก 10V
ถ้าคุณใช้ IRF series MOSFET จะไม่สามารถเปิดเครื่องได้โดยการใช้ 5V จาก arduino ฉันหมายถึง MOSFET จะไม่ดำเนินการจัดอันดับ current.To การปรับ ON MOSFETs เหล่านี้คุณต้องมีวงจรเพิ่มเติมเพื่อเพิ่มแรงดันไฟฟ้าประตู
ดังนั้นฉันจะแนะนำให้ใช้ MOSFET ระดับตรรกะไม่จำเป็นต้อง IRLZ44 คุณสามารถใช้ MOSFET อื่น ๆ ด้วย
ขั้นตอนที่ 6: จอแสดงผล OLED
เพื่อแสดงแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่กระแสไฟฟ้าและกำลังการผลิตฉันใช้จอแสดงผล OLED ขนาด 0.96 นิ้วมีความละเอียด 128x64 และใช้บัส I2C เพื่อสื่อสารกับ Arduino มีสองขา SCL (A5), SDA (A4) ใน Arduino Uno การสื่อสาร
ถ้าคุณต้องการเริ่มต้นใช้งาน OLED display และ Arduino คลิก ที่นี่
การเชื่อมต่อควรเป็นดังนี้
Arduino -> OLED
5V ---> Vcc
GND -> GND
A4 ----> SDA
A5 ----> SCL
ขั้นตอนที่ 7: Buzzer for Warning
เพื่อให้คำเตือนหรือการแจ้งเตือนที่แตกต่างกันจะมีเสียงเซอร์ราวเซอร์ใช้อยู่การแจ้งเตือนที่แตกต่างกันคือ
1. แบตเตอรี่แรงดันต่ำ
2. แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่สูง
3. ไม่มีแบตเตอรี่
ออดสัญญาณมีขั้วสัญญาณสองขั้วหนึ่งขายาวจะเป็นบวกและขาสั้นจะเป็นลบสติ๊กเกอร์บนกลอดใหม่จะมีเครื่องหมาย "+" เพื่อทำเครื่องหมายขั้วบวก
การเชื่อมต่อควรเป็นดังนี้
Arduino -> Buzzer
D9 -> ขั้วบวก
GND -> ขั้วลบ
ใน Arduino Sketch ฉันใช้ฟังก์ชัน beep ฟังก์ชันแยกต่างหากซึ่งส่งสัญญาณ PWM ไปยัง buzzer รอช้าเล็กน้อยจากนั้นจะปิดการทำงาน ดังนั้นจะส่งเสียงบีบหนึ่งครั้ง
ขั้นตอนที่ 8: การสร้างวงจรไฟฟ้า
ในขั้นตอนก่อนหน้านี้ผมได้อธิบายถึงหน้าที่ของแต่ละส่วนประกอบในวงจร ก่อนที่จะกระโดดเพื่อให้บอร์ดขั้นสุดท้ายให้ทดสอบวงจรบนกระดานขนมปังก่อนหากวงจรทำงานได้ดีบนบอร์ดขนมปังจากนั้นย้ายไปต่อประสานส่วนประกอบต่างๆบนบอร์ดโปรเฟสชัน
ฉันใช้ 7cm X 5cm prototype board
การติดตั้ง Nano:ตัดขากรรไกรหญิง 2 แถวครั้งแรกด้วยหมุด 15 อันในแต่ละอันใช้กรรไกรตัดทแยงมุมเพื่อตัดหัวกระดาษจากนั้นประสานส่วนหัวส่วนหัวให้แน่ใจว่าระยะห่างระหว่างรางทั้งสองทางเหมาะกับ arduino nano
การติดตั้งจอ OLED:ตัดส่วนหัวของหญิงที่มี 4 ขา จากนั้นประสานให้ดังแสดงในภาพ
การติดตั้งเทอร์มินอลและส่วนประกอบ:ประสานส่วนประกอบที่เหลือตามที่แสดงในรูปภาพ
การเดินสายไฟ:ทำสายไฟตามแผนงานฉันใช้สายไฟสีเพื่อเดินสายไฟเพื่อให้สามารถระบุได้ง่าย
ขั้นตอนที่ 9: การติดตั้ง Standoffs
หลังจากการบัดกรีและการเดินสายไฟแล้วให้ยึดขาตั้งไว้ที่มุม 4 มุมเพื่อให้ได้ข้อต่อที่เพียงพอสำหรับข้อต่อและสายไฟจากพื้น
ขั้นตอนที่ 10: ซอฟต์แวร์
ซอฟต์แวร์ทำภารกิจต่อไปนี้
1. วัดแรงดันไฟฟ้า
ใช้ตัวอย่าง 100 ADC เพิ่มและคำนวณค่าเฉลี่ยผลการทดสอบนี้ทำเพื่อลดเสียงรบกวน
2. ตรวจสอบสภาพแบตเตอรี่เพื่อแจ้งเตือนหรือเริ่มต้นรอบการคายประจุ
การแจ้งเตือน
i) Low-V! :ถ้าแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ต่ำกว่าระดับการปล่อยประจุต่ำสุด (2.9V สำหรับ Li Ion)
ii) High-V! :หากแรงดันไฟแบตเตอรี่อยู่เหนือสภาพที่ชาร์จจนเต็ม
iii) ไม่มีแบตเตอรี่! :หากที่ใส่แบตเตอรี่ว่างอยู่
รอบการปลดปล่อย
ถ้าแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่อยู่ภายในแรงดันไฟฟ้าต่ำ (2.9V) และโวลต์แทกสูง (4.3V) การเริ่มต้นของวงจรจำหน่ายจะคำนวณกระแสและความจุตามที่ได้อธิบายไว้ก่อนหน้านี้
แสดงพารามิเตอร์บน OLED
4. การบันทึกข้อมูลบนจอภาพแบบอนุกรม
ดาวน์โหลดรหัส Arduino ที่แนบมาด้านล่าง
ขั้นตอนที่ 11: การส่งออกข้อมูลแบบอนุกรมและการพล็อตลงบนแผ่นงาน Excel
เพื่อทดสอบวงจรแรกฉันเรียกเก็บแบตเตอรี่ซัมซุง 18650-26Fดีใช้IMAX Chargerของฉันแล้วใส่แบตเตอรี่ใน tester.To ใหม่ของฉันเพื่อวิเคราะห์กระบวนการจำหน่ายทั้งหมดผมส่งออกข้อมูลอนุกรมไปยังแผ่นกระจายแล้วฉันวางแผน เส้นโค้งการปลดปล่อยผลเป็นที่น่ากลัวจริงๆฉันใช้ซอฟต์แวร์ชื่อ PLX-DAQ ที่จะทำ คุณสามารถดาวน์โหลดได้ที่นี่
หมายเหตุ: ใช้งานได้เฉพาะใน Windows เท่านั้น
ขั้นตอนที่ 12: ข้อสรุป
หลังจากการทดสอบไม่กี่ผมสรุปว่าผลการทดสอบเป็นที่สมเหตุสมผลมากผลเป็น 50 ถึง 70mAh ห่างจากผลการทดสอบความจุแบตเตอรี่ตราโดยใช้ปืนอุณหภูมิ IR, ฉันวัดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นในตัวต้านทานโหลดยังค่าสูงสุดคือ 51 องศาเซลเซียส
ในการออกแบบนี้กระแสการปลดปล่อยไม่คงที่ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ดังนั้นเส้นโค้งการปลดปล่อยจะไม่เหมือนกับเส้นปล่อยที่ระบุไว้ในแผ่นข้อมูลการผลิตแบตเตอรี่ซึ่งสนับสนุนเฉพาะ Li Ion Battery เท่านั้น
ดังนั้นในรุ่นอนาคตของฉันฉันจะพยายามแก้ปัญหามาสั้น ๆ ข้างต้นใน V1.0
เครดิต : ฉันต้องการให้เครดิตกับ Adam Welch ซึ่งโครงการ YouTube เป็นแรงบันดาลใจให้ฉันเริ่มต้นโครงการนี้คุณสามารถดูวิดีโอ YouTubeของเขาได้
โปรดแนะนำการปรับปรุงใด ๆ โปรดแสดงความคิดเห็นหากมีข้อผิดพลาดหรือข้อผิดพลาดใด ๆ
หวังว่าบทแนะนำของฉันจะเป็นประโยชน์ถ้าคุณชอบอย่าลืมแบ่งปัน :)
สมัครสมาชิก DIY โครงการเพิ่มเติม ขอขอบคุณ.
18 คนทำโครงการนี้!
ข้อเสนอแนะ
การแข่งขันโลหะ
ซ่อมมัน!การประกวด
การประกวดเสียง 2018
เรามีนโยบายที่ดี
มีความเป็นบวกและสร้างสรรค์
มีความเป็นบวกและสร้างสรรค์
คุณต้องการเงินกู้ระยะยาวหรือสั้นที่มีอัตราดอกเบี้ยค่อนข้างต่ำเพียง 3% หรือไม่? เราให้บริการสินเชื่อธุรกิจสินเชื่อส่วนบุคคลสินเชื่อบ้านสินเชื่อรถยนต์สินเชื่อนักศึกษาสินเชื่อรวม e.t.c ไม่ว่าคะแนนเครดิตของคุณจะเป็นเท่าใด เรารับประกันในการให้บริการทางการเงินแก่ลูกค้าจำนวนมากของเราทั่วโลก ด้วยแพคเกจการให้ยืมที่ยืดหยุ่นของเราสินเชื่อสามารถประมวลผลและโอนไปยังผู้กู้ภายในเวลาอันสั้นที่สุดที่เป็นไปได้ติดต่อผู้เชี่ยวชาญของเราเพื่อขอคำแนะนำและวางแผนทางการเงิน หากคุณต้องการเงินกู้ด่วนตอบกลับอีเมลนี้: herofinancein@gmail.com, whatsap +917338386140
ตอบลบ