Cześć, jestem w trakcie budowy prostego miernika jak w temacie.
Miał być to projekt na jeden wieczór, na potrzeby sprawdzenia paru akumulatorów które mam w "szufladzie". W zasadzie mógłbym powiedzieć że jest zakończony gdyż spełnia swoją funkcję.
Przyszło mi jednak na myśl, by rozbudować to do czegoś zdatnego do użytku również dla innych. Szukałem na forum i jest dosyć niewiele na temat pomiaru pojemność.
A to co jest wydaje się skomplikowane lub zbyt prowizoryczne.
Chciałbym więc dołożyć coś, swoją cegiełkę.
Zasada działania opiera się na pomiarze czasu rozładowania akumulatora stałym prądem, nie zależnym od napięcia na jego zaciskach. W moim przypadku rozładowuje akumulatory prądem 500mA. Stały prąd uzyskałem przez zastosowanie balastu w postaci stabilizatora liniowego 5V którego obciążyłem rezystancją 10R.
Skoro wiadomo że jeżeli w pełni naładowany akumulator obciążymy prądem 0.5A i wytrzyma to obciążenie przez np 10h to wiadomo że jego pojemność równa jest 5Ah.
Oczywiście koniec pomiaru jest wtedy gdy napięcie na zaciskach akumulatora spadnie do 10.5V. Musi być on wykonany w stałej temperaturze, u mnie było to 21 stopni.
Do wykonania pomiaru konieczne jest wcześniejsze naładowanie akumulatora do pełna.
Co mam zrobione teraz:
Tak wygląda złożona płytka działającego prototypu, proszę się nie czepiać rezystorów oraz użytych elementów. Wlutowałem rezystory 2W bo akurat innych nie miałem a pozostałe elementy zostały użyte gdyż takie miałem pod ręką. W kolejnej wersji do której już zamówię elementy użyje tranzystora MOS Logic Level, więc dodatkowe tranzystory będą zbędne.
Jak układ działa po uruchomieniu:
W pierwszej kolejności po uruchomieniu wyświetlana jest wersja softu oraz wynik ostatniego pomiaru, który również jest wysyłany przez UART do komputera.
Następnie oczywiście przy wyłączonym balaście jest sprawdzane napięcie akumulatora, jeśli jest powyżej 15V układ wyświetla błąd "Battery voltage error!". Ten sam komunikat wysyłany jest do komputera oraz miga czerwona dioda podłączona do D13 w Arduino NANO.
Jest to ważne gdyż załączenie obciążenia przy omyłkowo podłączonym np 24V spowodowało by spalenie elementów balastu.
Z1 zabezpiecza port uC przed zbyt wysokim napięciem.
Jeżeli wszystko jest ok, załączane jest obciążenie a na ekranie pojawia się aktualna wartość napięcia, czas w sekundach oraz na bieżąco obliczana pojemność cząstkowa.
Dodatkowo w tym samym czasie wysyłane jest do PC wartość napięcia akumulatora oraz czas, by można było sobie zrobić w exelu ładny wykres rozładowania.
Foto poniżej:
Jeżeli napięcie na akumulatorze spadnie do 10.5V pomiar zostaje zakończony a obciążenie odłączone za pomocą IRF540 i towarzyszących mu elementów.
Zaczyna migać w/w czerwona LED sygnalizując koniec pomiaru, którego wynik jest widoczny na ekranie, zostaje on zapisany również do EEPROM by odczytywać po uruchomieniu.
Pomiar napięcia odbywa się za pomocą dzielnika rezystancyjnego którego elementy powinny być o tolerancji max 1% zresztą tak samo jak rezystory 5W w obciążeniu:
Także urządzenie działa ale jest to wersja beta/początkowy prototyp bardziej rozbudowanego sprzętu który jest w budowie.
Finalnie ma to być pełen automat ze zintegrowaną ładowarką oraz różnymi trybami pracy np:
1) rozładowanie, naładowanie do pełna, ponowne rozładowanie z pomiarem pojemności, naładowanie ponowne do poziomu 13.8V,
2) tylko ładowanie,
3) tylko rozładowanie
4) 3 razy rozładuj i naładuj + pomiar pojemności każdorazowo.
Dodatkowo regulacja prądu ładowania oraz napięcia zakończenia ładowania i
rozładowania, sygnalizacja dźwiękiem itd.
No wiecie taki mini kombajn do pomiaru akumulatorów głównie 7Ah 12V
Pozostałe zdjęcia oraz film z działania układu:
Coś nie działa dodawanie filmów więc filmów nie będzie
W załączniku wszystko co do tej pory zrobiłem tzn pliki KiCad z gotowym projektem PCB oraz soft.
Ustawiam prowizję na pliki bo chcę widzieć licznik pobrań.
Udostępniam projekt gdyż chętnie poczytam co na ten temat myślicie i jakie macie sugestię.
Nie wiem czy ten beta projekt nadaje się wgl na ten dział ale jak coś to proszę o przeniesienie w dobre miejsce.
Proszę pamiętać że nie zajmuje się tym profesjonalnie a projektowanie to moje hobby.
Miał być to projekt na jeden wieczór, na potrzeby sprawdzenia paru akumulatorów które mam w "szufladzie". W zasadzie mógłbym powiedzieć że jest zakończony gdyż spełnia swoją funkcję.
Przyszło mi jednak na myśl, by rozbudować to do czegoś zdatnego do użytku również dla innych. Szukałem na forum i jest dosyć niewiele na temat pomiaru pojemność.
A to co jest wydaje się skomplikowane lub zbyt prowizoryczne.
Chciałbym więc dołożyć coś, swoją cegiełkę.
Zasada działania opiera się na pomiarze czasu rozładowania akumulatora stałym prądem, nie zależnym od napięcia na jego zaciskach. W moim przypadku rozładowuje akumulatory prądem 500mA. Stały prąd uzyskałem przez zastosowanie balastu w postaci stabilizatora liniowego 5V którego obciążyłem rezystancją 10R.
Skoro wiadomo że jeżeli w pełni naładowany akumulator obciążymy prądem 0.5A i wytrzyma to obciążenie przez np 10h to wiadomo że jego pojemność równa jest 5Ah.
Oczywiście koniec pomiaru jest wtedy gdy napięcie na zaciskach akumulatora spadnie do 10.5V. Musi być on wykonany w stałej temperaturze, u mnie było to 21 stopni.
Do wykonania pomiaru konieczne jest wcześniejsze naładowanie akumulatora do pełna.
Co mam zrobione teraz:
Tak wygląda złożona płytka działającego prototypu, proszę się nie czepiać rezystorów oraz użytych elementów. Wlutowałem rezystory 2W bo akurat innych nie miałem a pozostałe elementy zostały użyte gdyż takie miałem pod ręką. W kolejnej wersji do której już zamówię elementy użyje tranzystora MOS Logic Level, więc dodatkowe tranzystory będą zbędne.
Jak układ działa po uruchomieniu:
W pierwszej kolejności po uruchomieniu wyświetlana jest wersja softu oraz wynik ostatniego pomiaru, który również jest wysyłany przez UART do komputera.
Następnie oczywiście przy wyłączonym balaście jest sprawdzane napięcie akumulatora, jeśli jest powyżej 15V układ wyświetla błąd "Battery voltage error!". Ten sam komunikat wysyłany jest do komputera oraz miga czerwona dioda podłączona do D13 w Arduino NANO.
Jest to ważne gdyż załączenie obciążenia przy omyłkowo podłączonym np 24V spowodowało by spalenie elementów balastu.
Z1 zabezpiecza port uC przed zbyt wysokim napięciem.
Jeżeli wszystko jest ok, załączane jest obciążenie a na ekranie pojawia się aktualna wartość napięcia, czas w sekundach oraz na bieżąco obliczana pojemność cząstkowa.
Dodatkowo w tym samym czasie wysyłane jest do PC wartość napięcia akumulatora oraz czas, by można było sobie zrobić w exelu ładny wykres rozładowania.
Foto poniżej:
Jeżeli napięcie na akumulatorze spadnie do 10.5V pomiar zostaje zakończony a obciążenie odłączone za pomocą IRF540 i towarzyszących mu elementów.
Zaczyna migać w/w czerwona LED sygnalizując koniec pomiaru, którego wynik jest widoczny na ekranie, zostaje on zapisany również do EEPROM by odczytywać po uruchomieniu.
Pomiar napięcia odbywa się za pomocą dzielnika rezystancyjnego którego elementy powinny być o tolerancji max 1% zresztą tak samo jak rezystory 5W w obciążeniu:
Także urządzenie działa ale jest to wersja beta/początkowy prototyp bardziej rozbudowanego sprzętu który jest w budowie.
Finalnie ma to być pełen automat ze zintegrowaną ładowarką oraz różnymi trybami pracy np:
1) rozładowanie, naładowanie do pełna, ponowne rozładowanie z pomiarem pojemności, naładowanie ponowne do poziomu 13.8V,
2) tylko ładowanie,
3) tylko rozładowanie
4) 3 razy rozładuj i naładuj + pomiar pojemności każdorazowo.
Dodatkowo regulacja prądu ładowania oraz napięcia zakończenia ładowania i
rozładowania, sygnalizacja dźwiękiem itd.
No wiecie taki mini kombajn do pomiaru akumulatorów głównie 7Ah 12V
Pozostałe zdjęcia oraz film z działania układu:
Coś nie działa dodawanie filmów więc filmów nie będzie
W załączniku wszystko co do tej pory zrobiłem tzn pliki KiCad z gotowym projektem PCB oraz soft.
Ustawiam prowizję na pliki bo chcę widzieć licznik pobrań.
Udostępniam projekt gdyż chętnie poczytam co na ten temat myślicie i jakie macie sugestię.
Nie wiem czy ten beta projekt nadaje się wgl na ten dział ale jak coś to proszę o przeniesienie w dobre miejsce.
Proszę pamiętać że nie zajmuje się tym profesjonalnie a projektowanie to moje hobby.
Cool? Ranking DIY
