Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Regulowany miernik pojemności Li-Ion/Li-Po

cloudpol7 30 Kwi 2014 15:14 6447 7
  • Mój pierwszy z projektów które wstawiam na forum :)
    Miernik pojemności ogniw Li-Ion/ Li-Po itp. (3V-4,2V)
    Układ oparty na atmedze 8. W skrócie jego zasada działania polega na regulacji prądu rozładowywania na określonym poziomie i zliczaniu oddanych mAh z baterii.
    Prąd rozładowywania jest mierzony i kontrolowany, w celu ustrzymania wymaganej jego wartości, przez tranzystor darlingtona (taki miałem pod ręka i spełnia swoją rolę ale w celu mniejszych strat mocy na Tranzystorze można zastosować Mosfet).
    Większość mocy odkładana jest jednak na rezystorze 5W.

    Metoda pomiaru jest nieco zmodyfikowana w celu znacznego przyspieszenia pomiaru:
    Początkowa wartość prądu rozładowania (ustawiana od 400mA do 2000mA) jest wysoka, a w momencie spadku napięcia na ogniwie do 3,2V jest obniżana o 100mA i tak aż do osiągnięcia minimalnej wartości prądu rozładowania często podawanej przez producenta jako 0,2C (ustawiana on 100mA do 1000mA). W momencie osiągnięcia przez ogniwo napięcia 3V przy minimalnym ustawionym prądzie pomiar jest przerywany i wyświetlany jest końcowy wynik.
    Metoda ta daje błąd wyniku rzędu 1-2% (dla mnie pomijalny) zyskiem znacznie krótszego czasu pomiaru, ale można też ustawić stały prąd rozładowania.

    Ze względu, że projekt robiłem na własny użytek kod może być nieco chaotyczny. Schemat i płytka PCB w formacie z programu Eagle. PCB na pewno da się zrobić lepiej przy mniejszej ilości zworek (zamiast drugiej wartwy) więc pliki programu też udostępniam do modyfikacji.
    Jeżeli ktoś chce wykonywać pomiar przy prądzie ponad 1,5A radze wstawić 2 równoległe rezystory 5W 2,2R bo przy jednym rezystorze 5W może się on bardzo nagrzać. Radzę wtedy też zamienić tranzystor na mosfet.
    Obsługa:
    Przyciski Imin, Imax ustawiają wartość startową i końcową prądu rozładowania.
    Przycisk start uruchamia/zatrzymuje pomiar w celu zmiany ustawień (zatrzymanie nie kasuje wyniku)
    Podczas pomiaru wciśniecie Imin zmienia wyświetlanie dotychczasowej zmierzonej pojemności na aktualny pobierany prąd (wykorzystywane też do kalibracji prądu).
    Podczas pomiaru dioda led świeci światłem ciągłym, a po zakończeniu pomiaru mruga.
    Po zakończeniu pomiaru START kasuje wynik i wyświetla menu ustawiania Imax, Imin do kolejnego pomiaru.
    Przytrzymanie Imin+Imax po włączeniu włącza tryb kalibracji.(Niezbędny przed pierwszym użyciem)
    Kalibracja polega na ustawieniu przez przyciski Imax i Imin najpierw napięcia tak aby pokrywało się z zewnętrznym miernikiem, a następnie prądu. Wartości te zapisywane są w EEPROMie więc kalibracje wykonuje się tylko raz.

    W drugiej wersji programu kalibracja wykonywana jest z poziomu złożonego miernika, bez ingerencji w program.

    Schemat:
    Regulowany miernik pojemności Li-Ion/Li-Po
    Gotowy układ:
    Regulowany miernik pojemności Li-Ion/Li-Po

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    cloudpol7
    Poziom 16  
    Offline 
    cloudpol7 napisał 270 postów o ocenie 13, pomógł 1 razy. Mieszka w mieście Gdańsk. Jest z nami od 2007 roku.
  • #2
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #3
    cloudpol7
    Poziom 16  
    Przy niższej stałej czasowej przez sterowanie PWM pomiar nie był stabilny, a w takim przypadku jest. Wszelkie rozbieżności co do wartości skutecznej kompensuje program, bo w nim dokonałem ostatecznej kalibracji, a i duża szybkość pomiaru jest tu zbędna bo jest on dokonywany co sekundę i to wartości która się praktycznie nie zmienia.
  • #4
    Freddy
    Poziom 43  
    Rezystor 1Ω do pomiaru jest nieporozumieniem. Stanowczo za dużo. Straty na nim są spore.
    W takich przypadkach stosuje się 0,1Ω maksimum.
  • #5
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #6
    cloudpol7
    Poziom 16  
    Cytat:
    Rezystor 1Ω do pomiaru jest nieporozumieniem. Stanowczo za dużo. Straty na nim są spore.


    Jak napisał heniuś gdzieś te straty trzeba odłożyć i on właśnie do tego służy a jego wartość jest dobrana tak żeby ADC był jak najdokładniejszy bez dzielników napięcia czy wzmacniaczy operacyjnych.
    Cytat:
    Ze swoje strony zasugerowałbym dodanie indukcyjności i diody, co by trochę wygładzić przebieg prądu w rezystorze rozładowującym baterię. Obecny pomiar trochę fałszuje, bo wartość średnia i skuteczna nie są sobie równe.

    Co do dokładności nie spodziewałem się przyrządu laboratoryjnego a prostego miernika który orientacyjnie określi stan ogniw, ale ciekawa rada jak bym chciał go udoskonalić kiedyś.

    EDIT:
    Na prośbę załączam kod źródłowy i pliki projektu PCB.
  • #7
    tomastom
    Poziom 11  
    Witam.
    Jak dokładnie przeprowadzić kalibrację miernika?
    Pozdrawiam.

    Dodano po 3 [minuty]:

    A i jakbym chciał zmienić na mosfet, to jaki by najlepiej dobrać - czy IRF3205 będzie dobry?
  • #8
    cloudpol7
    Poziom 16  
    Pewnie już za późno ale napisze dla chetnych takich informacji na przyszłość bo ostatnio nie zaglądałem w stare tematy
    tomastom napisał:
    Jak dokładnie przeprowadzić kalibrację miernika?

    Kalibracje opisałem w pierwszym poście:
    Cytat:
    Przytrzymanie Imin+Imax po włączeniu włącza tryb kalibracji.(Niezbędny przed pierwszym użyciem)
    Kalibracja polega na ustawieniu przez przyciski Imax i Imin najpierw napięcia tak aby pokrywało się z zewnętrznym miernikiem, a następnie prądu.

    Cytat:
    A i jakbym chciał zmienić na mosfet, to jaki by najlepiej dobrać - czy IRF3205 będzie dobry?

    Będzie dobry. Prawie każdy się nada z w miarę małym RDS(on) i napięciem VGS(th) <=4V (zalecane "Logic Level MOSFET")