Probador de capacidad de batería 3 X 18650: 6 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Hay muchas instrucciones sobre cómo construir probadores de capacidad basados en arduino a través de Internet. La cuestión es que probar la capacidad de la batería es un proceso bastante largo. Supongamos que desea descargar una batería de 2000 mAh con una corriente de ~ 0,5 A. Tardará una eternidad (precisamente: 4 horas). He intentado encontrar una forma mucho más rápida de indicar la capacidad de muchas células. El aumento de la corriente de descarga no es algo seguro, especialmente cuando su carga es una simple resistencia. Menor resistencia = mayor carga = más potencia (calor) a disipar.

Básicamente estamos descargando células para lograr dos objetivos diferentes:

• indicación de capacidad
• descarga hasta ~ 40% de la capacidad total, para proporcionar un almacenamiento seguro para las celdas que no se utilizan durante bastante tiempo

Para cumplir con lo mencionado anteriormente, decidí crear una estación de descarga de múltiples celdas. Hay dos modos y un menú simple, que se pueden manejar con un solo botón. La característica adicional es el cálculo de la resistencia interna (Rw).

No soy un experto en este asunto, por lo que usted está haciendo todo BAJO SU PROPIO RIESGO. Se agradecen sugerencias y comentarios.

La inspiración y los conceptos básicos provienen de dos proyectos que encontré:

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

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

Paso 1: lista de materiales

Vamos a necesitar:

• 1x Arduino Nano
• 3x Mosfet IRLZ44N
• 1x 3 portapilas
• Resistencia de cemento 3x - p. Ej. 10R 10W - lea sobre esto en la siguiente sección
• LED rojo de 3 x 5 mm
• Presionar el botón
• LCD: en este proyecto utilicé 16x2 i2c LCD
• 1x resistencia de 10k
• Resistencia 9x 4k7
• Resistencia 3x 1k
• 1x resistencia 100R
• 1x Terminal de tornillo para conexión de fuente de alimentación (7-12V) - opcional si desea encender el dispositivo con arduino mini USB
• 1 cabezal hembra de 4 pines dorados, 2,54
• 1 cabezal hembra Goldpin de 15 mm, 2,54 mm (opcional, si desea ser modular)
• 1x zumbador (opcional)

Paso 2: esquema y principio de funcionamiento

El cerebro de mi proyecto es arduino nano. Arduino controla 3 mosfet, que se utilizan para abrir / cerrar 3 circuitos de batería con las cargas correspondientes. Estamos midiendo (usando 3 divisores de voltaje) el voltaje de esos circuitos para determinar el flujo de corriente a través de las resistencias de potencia, usando una ley de Ohm.

Yo = V / R

La caída de voltaje a través de las resistencias de potencia es casi igual al voltaje medido en los terminales de la batería (asumiendo uniones soldadas de calidad y buenos cables), por lo tanto, no es necesario medir el voltaje antes y después de las resistencias. Los divisores de voltaje se utilizan para evitar que las celdas probadas enciendan nuestro dispositivo.

Conociendo el voltaje y la corriente durante el tiempo de descarga, podemos calcular la capacidad de la celda.

Paso 3: Selección de resistencias de potencia

El valor de la resistencia depende de la corriente de descarga que queremos lograr. Suponiendo una corriente máxima de 0,5 A, el valor de la resistencia debe ser:

R = V (voltaje máximo de celda) / I (corriente de descarga) = 4.2V / 0.5 = 8.4 Ohm

Usando una resistencia de 10R, obtendrá:

I = V / R = 4.2V / 10 ohmios = 0.42A

El valor de la resistencia amante, la corriente más alta.

¡¡IMPORTANTE!! Hay mucha potencia para disipar, por lo tanto, la resistencia se calentará. Podemos determinar la potencia mínima de la resistencia en consecuencia:

Potencia mínima = I ^ 2 * R = 0.42 ^ 2 * 10 = 1.76W

Estoy usando resistencias 3R3 de 17W, sin embargo, mi consejo es usar 10R (10W más o menos); manejará la potencia sin flujo y su temperatura permanecerá segura.

Paso 4: Código Arduino

Debe ajustar los siguientes parámetros de acuerdo con sus valores medidos:

R1, R2, R3 - valores de las resistencias de potencia [ohm]

RB1, RB2, RB3 - Resistencia del circuito B1-B3. R1 + 0.1 está lo suficientemente cerca [Ohm]

X1, X2, X3 - relación de divisores de voltaje. Si no desea medirlo con mucha precisión, puede ingresar solo 2

intervalo - medición Interwal (ms) - predeterminado 5000 ms

voltRef - Voltaje de referencia medido entre el pin arduino 5V y GND - predeterminado 5.03

Paso 5: PCB

Listo para ordenar / grabar:)

Paso 6: Menú

Pulsación corta (con un intervalo de ~ 1 s entre el siguiente clic): cambia el valor

Pulsación larga - confirmar

Primer nivel del menú: selección de modo (prueba de capacidad o descarga simple al voltaje preestablecido)

Segundo nivel del menú: selección de voltaje mínimo, donde se produce el final de la medición.

Cuando se realiza la medición de cualquier celda en particular, se muestra la pantalla final, donde puede encontrar la capacidad de la batería y la resistencia interna (Rw).