A lítium-ion akkumulátor kapacitásának mérése arduino lusta elektronikával történik
A közelmúltban megvásároltam egy csomó lítium elemet az Aliexpress-en a jövőbeni projektjeimhez, 1200 mAh és 6000 mAh kapacitással. De a kínaiak által elkövetett elgondolás hihetetlen feladat, és úgy döntöttem, hogy meglehetősen egyszerű rendszert készítek, amely lehetővé teszi számomra az elemek tényleges kapacitásának mérését.
Ráadásul a rossz áramforrások esetén a mutató, például a belső ellenállás túl magas lehet. Ebben az esetben, ha a terhelés csatlakoztatva van, a tápfeszültség jelentősen csökken. Tehát mérni fogom.
Mik ezek a milliampere órák. az akkumulátort?
Nagyjából elmondható, hogy a 6000 milliampóra-óra kapacitás azt jelenti, hogy az akkumulátor 6 A-ig terjedő áramerősséget adhat 1 amper áramig, amíg az megengedhető alacsonyabb feszültséghatárra kerül. Az akkumulátor kapacitásának mérése. Az akkumulátort a terhelésre kell csatlakoztatni, és rendszeres időközönként meg kell mérni az áramkör áramát. Az áramot megszorozzák az időintervallum időtartamával, és ezek a termékek összeadódnak.
Most a kérdés az, hogyan kell mérni az áramot az áramkörben? Nos, itt könnyű. Az Ohm-törvény (I = U / R) szerint, ha tudjuk a terhelésellenállást és a feszültségcsökkenést ezen a terhelésen, majd osztjuk meg a feszültségcsökkenést az ellenállással, akkor kapjuk az áramot.
Hogyan mérhető ez a feszültségcsökkenés? Arduino segítségével. amely olyan csodálatos funkcióval rendelkezik, mint az ADC - analóg-digitális átalakító. Összehasonlítja az ADC bemeneti feszültségét a tápfeszültséggel (5V), és az eredményt 0-ról 1024-re állítja. A kapott értéket szorozzuk 5 V-ra, 1024-re osztjuk - és kapjuk meg a feszültséget. És mivel a két terhelő terminál között feszültségkülönbségre van szükségünk, az Arduino ADC két bemeneteit használjuk.
Most, hogyan kell mérni a belső ellenállást. Ehhez elõször meg kell mérni a feszültséget egy terheletlen akkumulátoron, majd csatlakoztatni kell a terheléshez, mérje meg a terhelés alatt álló feszültséget. A különbség a feszültség között a belső ellenállás elvesztése. Ha ezt a különbséget elosztjuk az árammal (és már meghatároztuk, akkor ugyanaz a soros kapcsolathoz tartozó áramkör összes x szakaszánál), akkor kapjuk a belső ellenállás értékét.
Egy kicsit az akkumulátor terheléséről. 6 ohmot használtam. Ilyen áramkörökben általában alacsony ellenállású ellenállásokat használnak - általában 2-3 ohmot. Egyrészt egy ilyen ellenállásnál több áram lesz - és ennek megfelelően kevesebb időre lesz szükség az akkumulátor lemerüléséhez. De észrevettem, hogy ebben az esetben a mért kapacitás sokkal kisebb, mint alacsonyabb áramerősségnél. De néhány perc elteltével az akkumulátor feszültsége némiképp emelkedik - azaz nagy kisülési áramoknál a kémiai komponenseknek egyszerűen nincs ideje teljesen reagálni. Ezért úgy döntöttem, hogy alacsony áramerősségű kisülést végzek, és a kisütési ciklusok között (1 másodpercig) kis szünetet (0,5 másodpercig) teszek meg, hogy az elektródák részben felépülhessenek.
Annak érdekében, hogy be- / kikapcsolja az áramot az áramkörben, egy térhatású tranzisztort használunk. amelynek alapjául a 7 digitális kimenet Arduino vezérlőjelét fogjuk küldeni.
Az információ kimenete a legkönnyebben elvégezhető a Nokia 5110 LCD kijelzőjén keresztül.
Alkatrészlista:
- Arduino. Bármelyik, előnyösen 5 voltos vezetéket lehet vezetni. Mivel kulcsként használt polovik - IRFZ44N - 4 volt alatt feszültség alatt szinte nem nyílik meg.
- ellenállások a terheléshez. 6 darab 1 ohmot használtam. De lehet egy ellenállást 2-től 10 ohmig, kiszámítva egy nagy teljesítményhez. Legalább 5 watt, mert ezt az ellenállást az akkumulátorban tárolt energiának hője adja.
- ellenállások 10 kOhm - 2 db.
- ellenállás 100 kOhm - 1 db.
- ellenállás 100 Ohm - 1 db.
- Mezőhatású tranzisztor. Vettem az egyik leggyakoribb és legolcsóbb - IRFZ 44 N.
- A Nokia 5110-es képernyője
- és valójában az elemeket a teszteléshez.
Rendszer és program:
Mérési eredmény: az UltraFire YF 14500 akkumulátort, amelynek deklarált kapacitása 1200 mAh, mindössze 378 mAh volt. SJ 18650 nagyobbik testvére, a 6000-es helyett, 1119 mAh-t tudott kiüríteni.
Az igazságszolgáltatás érdekében érdemes megjegyezni, hogy egy árnyalat. A feszültség alsó határát, amely után az akkumulátor lemerül, 3,5 V-ra állítom. Őszintén szólva, nem vállaltam a kockázatokat - néhányan azt írják, hogy veszélyes az olcsó elemek lemerülése a feszültség alatt. Bár mások akár 3V-ot is lemerülnek. De ez a tervekben van. Azt is tervezem, hogy mérje meg a hosszú távon megvásárolt nikkel-akkumulátorok kapacitását.
Töltse le az Arduino programot és a programot.
Nos, már van akkumulátortöltőm. És ha nem így van - akkor a kínai modulok feltöltődnek a lítium-ion akkumulátorok ellenőrzéséhez, kevesebb mint egy dollár értékűek - miért kell egy kerti kerítés?