Adición de regeneración en el cargador / descargador inteligente Arduino ASCD 18650 de Brett: 3 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

La comunidad de powerwall DIY TESLA está creciendo rápidamente. El paso más importante en la construcción de un muro de energía es la agrupación de las celdas de la batería en paquetes con una capacidad total igual. Esto permite configurar los paquetes de baterías en serie y equilibrarlos fácilmente para una descarga mínima y un voltaje de carga máximo. Para lograr esta agrupación de celdas de batería, es necesario medir la capacidad de cada una de las celdas de la batería. Medir la capacidad de decenas de baterías con precisión puede ser un trabajo enorme y abrumador. Esta es la razón por la que los entusiastas suelen utilizar probadores de capacidad de batería comerciales como ZB2L3, IMAX, Liito KALA y otros. Sin embargo, entre la comunidad de bricolaje TESLA powerwall hay un probador de capacidad de batería de bricolaje muy popular: el cargador / descargador inteligente Arduino ASCD 18650 de Brett (https://www.vortexit.co.nz/arduino-8x-charger-discharger/). En este instructivo, modificaremos este probador de capacidad de batería de bricolaje para que la batería bajo prueba transfiera su energía a otra batería de alta capacidad, evitando así el desperdicio de energía en forma de calor a través de una resistencia de potencia (el método común para medir la capacidad de la batería).

Paso 1: Creación de un prototipo del probador de capacidad de batería de bricolaje de Brett

Recomendaría visitar la página web de Brett y seguir las instrucciones https://www.vortexit.co.nz/arduino-8x-charger-discharger/. Entonces, la idea para modificar esto se muestra en el esquema. Básicamente, en lugar de usar una resistencia para amortiguar la energía medida de la batería, usamos una resistencia de muy bajo ohmio como derivación. En nuestro caso, utilizamos una resistencia de 0,1 ohmios y 3 vatios. Luego construimos un convertidor elevador de CC con retroalimentación. Hay muchos enlaces sobre cómo construir un convertidor boost controlado por Arduino, pero utilicé el video de Electronoobs (https://www.youtube.com/embed/nQFpVKSxGQM) que es muy educativo. Además, Electronoobs aquí está usando un Arduino, por lo que utilizaremos parte de su código de ciclo de retroalimentación. A diferencia del convertidor elevador tradicional, monitorearemos e intentaremos mantener constante la corriente de descarga, no el voltaje de salida. Luego, la alta capacidad de la batería de regeneración en paralelo con un capacitor suavizará el voltaje de salida como se muestra en la imagen (imagen del osciloscopio). Sin el condensador de 470uF, debe tener cuidado con los picos de voltaje.

Paso 2: la máquina

Debido a que todo el proyecto está actualmente en desarrollo, decidí usar placas PCB comerciales y montar todos los componentes. Este es un proyecto de aprendizaje para mí, por lo que PCB me ayudó a mejorar mis habilidades de soldadura y a aprender todo tipo de cosas sobre electrónica analógica y digital. También me obsesioné con aumentar la eficiencia de la regeneración. Lo que descubrí es que esta configuración da como resultado una eficiencia de regeneración> 80% para tasas de descarga de 1 amperio. En el esquema, muestro todos los componentes necesarios además de lo que muestra Brett en sus esquemas.

Paso 3: el código Arduino

Para el Arduino, utilicé el código de Brett e incluí modulación de ancho de pulso (PWM). Usé temporizadores para ejecutar el PWM a 31 kHz, lo que (en teoría, pero no verifiqué) brinda una mejor eficiencia en la conversión. Otras características incluyen la medición correcta de la corriente de descarga. Debe filtrar la medida correctamente ya que nuestra resistencia de derivación es de 0,1 ohmios. En la parte de descarga del código, el ciclo de trabajo de PWM se ajusta para mantener la corriente constante.