3 X 18650 Batteriekapazitätstester - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:20

Es gibt viele Anweisungen zum Erstellen von arduino-basierten Kapazitätstestern über das Internet. Die Sache ist, dass es ein ziemlich langer Prozess ist, die Batteriekapazität zu testen. Nehmen wir an, Sie möchten den 2000-mAh-Akku mit ~ 0,5 A Strom entladen. Es dauert ewig (genau: 4 Stunden). Ich habe versucht, einen viel schnelleren Weg zu finden, um die Kapazität vieler Zellen anzuzeigen. Das Erhöhen des Entladestroms ist keine sichere Sache, insbesondere wenn Ihre Last ein einfacher Widerstand ist. Geringerer Widerstand = höhere Last = mehr abzuführende Leistung (Wärme).

Grundsätzlich entladen wir Zellen, um zwei verschiedene Ziele zu erreichen:

• Kapazitätsanzeige
• Entladen auf ~40% der Gesamtkapazität, um eine sichere Lagerung von Zellen zu gewährleisten, die längere Zeit nicht verwendet werden

Um das oben erwähnte zu erfüllen, habe ich mich entschieden, eine Entladestation mit mehreren Zellen zu erstellen. Es gibt zwei Modi und ein einfaches Menü, das mit nur einer Taste bedient werden kann. Eine zusätzliche Funktion ist die Berechnung des Innenwiderstands (Rw).

Ich bin kein Experte in dieser Angelegenheit, also tun Sie alles AUF EIGENES RISIKO. Anregungen und Feedback sind willkommen.

Inspiration und Grundlagen stammen von zwei Projekten, die ich gefunden habe:

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

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

Schritt 1: Stückliste

Wir werden brauchen:

• 1x Arduino Nano
• 3x IRLZ44N Mosfet
• 1x 3 Batteriehalter
• 3x Zementwiderstand - z. B. 10R 10W - lesen Sie dazu im nächsten Abschnitt
• 3x 5mm rote LED
• Druckknopf
• LCD - in diesem Projekt habe ich 16x2 i2c LCD verwendet
• 1x 10k Widerstand
• 9x 4k7 Widerstand
• 3x 1k Widerstand
• 1x 100R Widerstand
• 1x Schraubklemme für Netzteilanschluss (7-12V) - optional, wenn Sie das Gerät mit Arduino Mini-USB einschalten möchten
• 1x 4 Goldpin-Buchsenleiste, 2.54
• 1x 15 Goldpin-Buchsenleiste, 2,54 mm (optional - wenn Sie modular werden möchten)
• 1x Summer (optional)

Schritt 2: Schema und Funktionsprinzip

Das Gehirn meines Projekts ist Arduino Nano. Arduino steuert 3 Mosfets, die zum Öffnen / Schließen von 3 Batteriekreisen mit entsprechenden Lasten verwendet werden. Wir messen (unter Verwendung von 3 Spannungsteilern) die Spannung dieser Stromkreise, um den Stromfluss durch die Leistungswiderstände zu bestimmen - unter Verwendung eines Ohmschen Gesetzes.

I = V / R

Der Spannungsabfall an den Leistungswiderständen ist fast gleich der an den Batterieklemmen gemessenen Spannung (Qualitätslötstellen und gute Drähte vorausgesetzt), daher ist es nicht erforderlich, die Spannung vor und nach den Widerständen zu messen. Spannungsteiler werden verwendet, um zu verhindern, dass getestete Zellen unser Gerät einschalten.

Wenn wir Spannung und Strom über die Entladezeit kennen, können wir die Zellkapazität berechnen.

Schritt 3: Auswahl der Leistungswiderstände

Der Widerstandswert hängt vom Entladestrom ab, den wir erreichen möchten. Unter der Annahme eines maximalen Stroms von 0,5 A sollte der Widerstandswert sein:

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

Mit einem 10R-Widerstand erhalten Sie:

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

Der niedrigere Widerstandswert, der höhere Strom.

WICHTIG!! Es muss viel Leistung abgeführt werden, daher wird der Widerstand heiß. Entsprechend können wir die minimale Widerstandsleistung bestimmen:

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

Ich verwende 3R3 17W-Widerstände, aber mein Ratschlag ist, 10R (10W oder so) zu verwenden - es wird die Leistung fließend verarbeiten und seine Temperatur bleibt sicher.

Schritt 4: Arduino-Code

Folgende Parameter müssen Sie entsprechend Ihren Messwerten anpassen:

R1, R2, R3 - Leistungswiderstandswerte [Ohm]

RB1, RB2, RB3 - B1-B3 Stromkreiswiderstand. R1+0,1 ist nahe genug [Ohm]

X1, X2, X3 - Spannungsteilerverhältnis. Wenn Sie es nicht wirklich genau messen möchten, können Sie nur 2. eingeben

Intervall - Messung Intervall (ms) - Standard 5000 ms

voltRef - Referenzspannung gemessen zwischen Arduino-Pin 5V und GND - Standard 5.03

Schritt 5: PCB

Bestellbereit / Radierung:)

Schritt 6: Menü

Kurz drücken (mit ~1s Intervall zwischen dem nächsten Klick) - Wert ändern

Lange drücken - bestätigen

Erste Menüebene: Modusauswahl (Kapazitätstest oder einfache Entladung auf voreingestellte Spannung)

Zweite Menüebene: Auswahl der Mindestspannung, bei der das Ende der Messung erfolgt.

Wenn die Messung einer bestimmten Zelle abgeschlossen ist, wird der letzte Bildschirm angezeigt, auf dem Sie die Batteriekapazität und den Innenwiderstand (Rw) finden.