Jump to content
bvitaly

Самодельный измеритель емкости

Recommended Posts

Сразу скажу что задача стоит не сделать супер-универсальное устройство, а собрать на коленке, промерять емкости пачки Li-Po и Ni-Mh аккумов и "лишние" определить в утиль, после чего устройство разобрать. Напряжение на батарее измеряю аналоговым входом микроконтроллера Arduino напрямую, ток - с помощью датчика тока на ACS712. В роли потребителя (нагрузки) выступает резистор.

Правильно ли я понимаю что для получения емкости в ампер-часах (аналог заряда в кулонах) необходимо построить кривую изменения отдаваемого тока от времени за то время пока напряжение упадет от полностью заряженного до минимально допустимого и посчитать площадь под кривой (Q = I*t), допустим, методом прямоугольников?

Оказалось что точность измерения тока модулем на ACS712 оставляет желать лучшего (может, на больших токах будет лучше), потому, видимо, придется считать ток из напряжения по I = U/R, так как сопротивление известно.

Еще один вопрос - почему напряжение не убывает монотонно? Наблюдаются какие-то горбы. Колебания опорного напряжения исключены, Arduino в данный момент запитан от USB порта ноутбука, который стоит в зарядке, зарядка включена через ИБП. Это только тест, пациенты - 2 более-менее живых Ni-Mh последовательно, нагрузка резистор 62 Ома (завтра буду гонять большими токами). Разряженные или дохлые на резисторе 100 просаживались ниже 0.9В почти сразу.

discharge_curve.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

Колебания могут быть от плохого контакта аккумулятора с разрядной цепью, да и USB порт ноутбука - далеко не лучший источник опорного напряжения.


"Я не знаю какой там коэффициент, я просто паять умею. "

Share this post


Link to post
Share on other sites

В Arduino встроенный стабилизатор, на входе 5-12 (или 4-16), на выходе теоретически 5 ровно. Реально если от USB то напряжение питания 4.7 стабильно (метод определения из самого Arduino  в интернете нашел). То есть нужно сначала сделать стабильный источник питания. Понял :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Металл-композит как альтернатива ферриту: дроссели Panasonic семейства ETQP

Современные электронные устройства требуют все более компактных и эффективных компонентов. Новые металл-композитные дроссели обладают рядом преимуществ перед дросселями с ферритовым сердечником. Они не имеют ярко выраженного насыщения, обладают отличными частотными свойствами и способны работать при температурах до 150°C и выше. Все это делает их альтернативой стандартным дросселям с ферритовым сердечником в широком спектре автомобильных и промышленных приложений.

Подробнее

14 часа назад, bvitaly сказал:

построить кривую изменения отдаваемого тока от времени за то время пока напряжение упадет от полностью заряженного до минимально допустимого и посчитать площадь под кривой (Q = I*t), допустим, методом прямоугольников?

зачем тебе самому считать интеграл (площадь под кривой)?

пусть ардуино это делает. а хоть методом прямоугольников, хоть методом треугольников - это как тебе самому нравится, так и запрограммируешь.


Мудрость приходит вместе с импотенцией...

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 часов назад, bvitaly сказал:

на входе 5-12

При входе 5В на выходе 5В никак не будет. Хорошо, если 4В даст.

Share this post


Link to post
Share on other sites
                     

Новые литиевые ХИТы Fanso работают даже при +150ºС!

Когда приходится учитывать работу в экстремальных условиях, к выбору электронных компонентов подходишь с особой тщательностью. Высокие температуры, большие перепады давления, труднодоступность – все это требует специальной продукции. Склад КОМПЭЛ пополнился новыми литиевыми ХИТами Fanso, стабильно работающими даже при температуре до 150 ºС. Батарейки имеют номинальное напряжение 3,6 В, обладают ёмкостью от 700 до 14000 мАч, работоспособны в широком температурном диапазоне -20…150ºС и имеют низкий саморазряд (не более 3% в год в нормальных условиях хранения).

Подробнее о высокотемпературной линейке

То есть подход правильный. Да, сам будет считать интеграл но на всякий случай таблицу построчно в порт вывожу.

Видимо, при питании от USB идет напрямую мимо стабилизатора, а от 6 до 12 - через него, либо там 2 уровня стабилизации и 0.3 падает на последнем... хотя меньше вольта действительно подозрительно

Share this post


Link to post
Share on other sites
37 минут назад, bvitaly сказал:

хотя меньше вольта действительно подозрительно

Есть low drop стабилизаторы с падением 0,3В. Только в ардуйню лепят обычные.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Дело было вечером, делать было нечего. Задача - определить штук 5 банок либо в утиль, либо в работу. Собрал зарядку с контролем. Составляющие:

1. Модуль заряда Li-Ion аккумуляторов с защитой на базе TP4056 (+8205A и DW01-P), стандартная китайская сборка, запитан от 5V зарядки для телефона.

2. Датчик тока на базе ACS712 (5A). Судя по шумовой дорожке там погрешность измерения 30-60 mA (что составляет 1-2 тика по аналоговому входу).

3. Arduino Uno, питается от USB. Используются 3 аналоговых входа: на 0 напряжение с вывода датчика тока, на 1 напряжение с "+" банки, на 5й завел пин +3.3V (убедившись что оно там всегда 3.3, в отличие от 5V Ардуины) и напряжение считаю по формуле грубо говоря voltage = 3.3 * analogRead(0) / analogRead(5). Результаты мне больше нравятся, чем любой reference, хотя и занят лишний аналоговый вход. (на самом деле чуть сложнее, там цикл который 10 раз последовательно замеряет уровень на всех аналоговых входах, потому это можно считать квази-одновременным).

4. Поскольку делать было нечего, сюда же простенькая программа, которая читает данные с COM порта и пишет в Excel файл.

5. К выводу схемы заряда подключен через ключ белый светодиод с ограничителем 100 Ом. По расчету должно было быть 50, но взял от фонаря то что попалось под руку, светит ярко.

Взял первую попавшуюся банку, получился вот такой график:

chart1.jpg.b59ca562966781d1748c46d83fc66ca6.jpg

Время в миллисекундах, напряжение в вольтах. Синий - заряд, за ним разряд. Желтый заряд при включенной нагрузке (LED) - почему шумит я не понял и отключил LED (он мерцал). Последняя часть кривой заряд без нагрузки, подключенной к плате TP4056.

Ток заряда и ток разряда был ниже чем точность датчика тока, амперметр тоже не брал такую величину и показывал 0 на всех делениях мультиметра.

Прошу проверить, правильные ли у меня расчеты, а то давно ничем подобным не занимался:

1. Поскольку ток разряда измерить было невозможно, измерил падение напряжения на резисторе, ограничивающем ток на LED'е. 0.356 В / 100 Ом = 3.56mA. Вторым измерением оказалось 0.367В потому принимаю ток разряда за 3.7 mA.

2. После заряда до 4В (дальше не шло либо шло очень медленно) подключил нагрузку и выключил источник питания. Напряжение сразу же село до 3.6 и спускалось до 2.77 в течение  1629 секунд (0.4525 часа). Означает ли это что емкость банки составляет 0.4525 Hr *  3.7 mA = 1.67 mAh или у меня где-то косяк? (вообще на ней 1000 написано, но это было давно и неправда)

Что-то полезное можно получить из времени заряда до определенного напряжения?

Это нормально что при том что зарядка может отдавать до 1А тока, литий берет такой мизер? Завтра буду гонять более живые (на вид) банки.

Share this post


Link to post
Share on other sites
15 minutes ago, bvitaly said:

простенькая программа, которая читает данные с COM порта и пишет в Excel файл

А что за программа?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Delphi, форма, TComPort, пара кнопок и Memo. Ну и запись в файл. Можно было бы к putty редирект вывода в файл как-то присобачить, но  мне было проще так (имел наработки управления модемами, отправки SMS с трубок и написания драйвера для ИБП, взял старую заготовку, удалил лишнее, дописал нужное). Вот что вышло:

screen.jpg.048db0ae269dbdc005cea09d310ae786.jpg

Edited by bvitaly

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...

×
×
  • Create New...