Kako bi izmjerili kapacitet baterije, obično rade ovo: na ovu bateriju spoje otpornik određene vrijednosti, koji ovu bateriju prazni, i snimivši struju koja teče kroz otpornik i napon na njemu, pričekajte da se baterija isprazni. potpuno ispražnjen. Na osnovu dobijenih podataka konstruiše se graf pražnjenja iz kojeg se utvrđuje kapacitet. Jedini problem je što će se smanjivanjem napona na bateriji smanjivati i struja kroz otpornik, pa će se podaci vremenom morati integrirati, pa tačnost ove metode mjerenja kapaciteta baterije ostavlja mnogo želje.
Ako bateriju ne praznite kroz otpornik, već kroz izvor stabilne struje, to će vam omogućiti da odredite kapacitet baterije s vrlo visokom preciznošću. Ali postoji jedan problem - napon na bateriji (1.2..3.7 V) nije dovoljan za rad stabilnog izvora struje. Ali ovaj problem se može zaobići dodavanjem dodatnog izvora napona u mjerni krug.
Rice. 1. Krug za mjerenje kapaciteta baterije
V1 - baterija koja se proučava; V2 - izvor pomoćnog napona; PV1 - voltmetar;
LM7805 i R1 - stabilni izvor struje; VD1 - zaštitna dioda.
Slika 1 prikazuje šematski dijagram postavke za mjerenje kapaciteta baterije. Ovdje možete vidjeti da je izmjerena baterija V1 povezana serijski sa izvorom struje (formira ga integrirani stabilizator LM7805 i otpornikom R1) i pomoćnim izvorom napajanja V2. Budući da su V1 i V2 povezani u seriju, zbir njihovih napona je dovoljan za rad izvora struje. Budući da je minimalni napon potreban za rad izvora struje 7 V (od čega je 5 V napon na izlazu mikrokola LM7805, odnosno u ovom slučaju to je pad napona na otporniku R1, a 2 V je minimalni napon dozvoljeni pad napona između ulaza i izlaza LM7805), tada je zbir napona V1 i V2 dovoljan sa određenom marginom za rad izvora struje.
Umjesto stabilizatora LM7805 možete koristiti drugi integrirani regulator, na primjer, LM317 sa izlaznim naponom od 1,25 V i minimalnim padom napona od 3 V. Budući da će minimalni radni napon izvora struje biti 4,25 V, napon drugi izvor napona V2 može se smanjiti na 5 B. Ako se koristi stabilizator LM317, vrijednost stabilizacijske struje će se odrediti po formuli I = 1,25/R1
Tada bi za struju pražnjenja od 100 mA vrijednost otpora R1 trebala biti približno 12,5 Ohma.
Kako izmjeriti kapacitet baterije
Prvo, odabirom otpornika R1, trebate postaviti struju pražnjenja - obično se vrijednost struje pražnjenja bira jednaka radnoj struji pražnjenja baterije. Također treba imati na umu da neki modeli integriranih stabilizatora napona 7805 mogu trošiti malu kontrolnu struju reda veličine 2...8 mA, pa se preporuča provjeriti vrijednost struje u krugu ampermetrom. Zatim se u krug ugrađuje potpuno napunjena baterija V1, a zatvaranjem prekidača SA1 počinju odbrojavati vrijeme dok napon na bateriji ne padne na minimalnu vrijednost - za različite vrste baterija ova vrijednost je različita, npr. za nikl-kadmijum (NiCd) - 1,0 V, za nikl-metal hidrid (NiMH) - 1,1 V, za litijum-jonske (Li-ion) - 2,5...3 V, za svaki konkretan model baterije ovi podaci moraju se pogledati u odgovarajućoj dokumentaciji.
Nakon dostizanja minimalnog napona na akumulatoru, prekidač SA1 se otvara. Treba imati na umu da pražnjenje baterije ispod minimalnog napona može oštetiti. Množenjem struje pražnjenja (u Amperima) sa vremenom pražnjenja (u satima) dobijamo kapacitet baterije (A*h):
C=I*t
Razmotrimo praktičnu primjenu ove metode mjerenja kapaciteta baterije na konkretnom primjeru.
Mjerenje kapaciteta baterije NB-11L
Baterija NB-11L (slika 2) kupljena je od DealeXtreme online prodavnice za 3,7 USD (SKU: 169532). Na kućištu baterije je naznačen njen kapacitet - 750 mAh. Na web stranici njegov kapacitet je naveden skromnije - 650 mAh. Koliki je stvarni kapacitet ove baterije?
Rice. 2. Li-ion baterija NB-11L kapaciteta navodno 750 mAh
Odgovara CAN.NB-11L 3.7V 750mAh
Koristite samo naznačeni punjač
Za spajanje provodnika na kontakte baterije trebat će vam dvije spajalice, koje treba saviti kao što je prikazano na slici 3 i spojiti na “+” i “-” terminale baterije (slika 4.). Potrebno je izbjegavati kratki spoj kontakata, bolje ih je izolirati.
Za mjerenje kapaciteta baterije NB-11L, njena struja pražnjenja je uzeta kao 100 mA. U tu svrhu odabrana je vrijednost otpornika R1 nešto veća od 50 Ohma. Snaga koju rasipa otpornik R1 određena je formulom P = V 2 /R1, gdje je V napon na otporniku R1. U ovom slučaju, P=5 2 /50=0,5 W. Stabilizator LM7805 treba postaviti na radijator, ali ako nema odgovarajućeg radijatora pri ruci, tada se čip može djelomično uroniti u čašu hladne vode, ali tako da terminali ostanu suvi (u slučaju TO-220 slučaj).
Nakon ugradnje potpuno napunjene baterije NB-11L u krug i zatvaranja prekidača SA1, odbrojavanje je počelo periodičnim praćenjem napona pomoću PV1 voltmetra. Podaci su uneseni u tabelu prema kojoj je konstruisan graf pražnjenja baterije NB-11L (slika 5).
Rice. 5. Grafikon napona na bateriji NB-11L tokom njenog pražnjenja strujom od 100 mA
Iz ovoga se vidi da je nakon 5 sati pražnjenja strujom od 0,1 A napon na bateriji pao na 3 volta i počeo ubrzano dalje opadati.
C = I * t = 0,1 * 5 = 0,5 A = 500 mAh.
Tako se stvarni kapacitet baterije NB-11L pokazao 1,5 puta manjim od naznačenog na njoj.
Svake godine raste broj pomoćne opreme i alata koji se koriste u servisnim centrima i velikim ATP-ovima. Ne pojavljuju se samo novi alati, već i elektronika koja značajno olakšava dijagnostiku. Razvijen od strane talentiranih inženjera, tester baterija vam omogućava da odredite performanse izvora napajanja i preostalog resursa u nekoliko sekundi. Uređaji su u stalnoj potražnji, jer se uz njihovu pomoć značajno ubrzava proces provjere baterija.
Karakteristike mjerne opreme
Imajte na umu da su uređaji kompaktni i ne zauzimaju puno prostora. Proizvođači pružaju detaljne upute, zahvaljujući kojima je lako razumjeti algoritam rada proizvoda. Tester kapaciteta opremljen opcijama zaslužuje pažljivije proučavanje; predstavljene informacije će vam sigurno pomoći da napravite brži izbor:
- Počnimo s najčešćim područjima primjene. Kada pošiljke od proizvođača stignu u skladišta i trgovine, postaje moguće odmah identificirati neispravne artikle. Redovno snimanje radnih parametara tokom rada baterije omogućava pravovremeno otkrivanje odstupanja od optimalnih karakteristika i određivanje približnog preostalog veka trajanja.
- Oprema je opremljena USB-om, što omogućava kreiranje velike baze podataka. Obrada primljenog signala traje samo tri sekunde. Ovo vrijeme je dovoljno za uklanjanje informacija.
- Moderan, napredan tester kapaciteta baterije sposoban je uzeti očitavanja iz baterije u različitim temperaturnim uvjetima uz minimalnu grešku. U ovom slučaju, procjena kapaciteta je što preciznija, bez obzira na temperaturu izvora energije.
- Dizajneri su se pobrinuli da stvore pouzdanu zaštitu od smetnji, tako da je stepen greške u svim uslovima minimalan.
Opravdani troškovi
Ovo nije prva godina da se prodaju uređaji koji mogu brzo provjeriti baterije. Za to vrijeme bilo je moguće prikupiti korisničke podatke koji ukazuju na nesumnjive prednosti elektronike. Čak iu malom preduzeću, tester baterija će se isplatiti za šest meseci. Proizvod je nezamjenjiv ako u garaži imate barem desetak komada opreme.
Predstavljamo projekat za domaće aktivno elektronsko opterećenje. Otporničko opterećenje samo po sebi nije ništa posebno, ali ovdje je proširenje baze mikrokontroler koji se koristi za mjerenje struje, napona i snage i testiranje kapaciteta bilo koje baterije od 100 mAh do 99 Ah sa funkcijom automatskog isključivanja opterećenja iz izvora nakon postizanja podešeni napon pražnjenja. Dodatna radnja mikrokontrolera je kontrola brzine ventilatora u zavisnosti od temperature radijatora.
Šema strujnog kruga mjerača kapaciteta baterije s elektronskim opterećenjem
Rad osnovnog kruga aktivnog opterećenja je prilično jednostavan - energetski tranzistor je povezan serijski s otpornikom koji osjeća snagu izvora s izvorom napajanja (na primjer, napajanje, baterija). Tranzistorom upravlja signal greške koji se generira u instrumentacijskom pojačalu na osnovu naponskog signala primljenog od senzorskog otpornika i naponskog signala dobivenog iz kontrolnog potenciometra. Razlika između ovih signala uzrokuje da se tranzistor uključi ili isključi preko instrumentalnog pojačala kako bi ih izjednačio. Ovo utiče na količinu struje koja teče kroz tranzistor, a samim tim i na struju koja dolazi iz izvora koji se testira. Na mjerni otpornik primjenjuje se napon proporcionalan struji koja teče kroz njega u skladu s Ohmovim zakonom.
Naravno, ovo osnovno kolo ima mnogo različitih modifikacija, kao što je više od jednog tranzistora snage, dodatni upravljački tranzistori, MOSFET umjesto bipolarnih tranzistora, poboljšane verzije operacijskih pojačala, itd.
Ovaj projekat koristi najjednostavniju opciju sa jednim STW20NB50 tranzistorom sa efektom polja u TO-247 paketu. Tranzistor se direktno pokreće dvostrukim op-pojačalom LM358 napajanim jednim naponom od 9 V. Osjetili napon iz otpornika snage (2 paralelna 0R1 5W otpornika) se primjenjuje kroz jednostavan RC filter na invertni ulaz prvog pojačala, i na neinvertujući ulaz drugog op-pojačala za pojačanje napona prije prijenosa na mikrokontroler - mjerenje struje.
Napon dva serijski povezana kontrolna potenciometra se takođe primenjuje na ulaz neinvertujućeg prvog pojačala, stvarajući sistem grubog i finog podešavanja koji apsorbuje strujno opterećenje. Prvi op-amp generiše signal greške koji kontroliše tranzistor snage. Tranzistor radi linearno, što je pomalo neobično za MOSFET, ali u ovom slučaju potpuno normalno.
Upozorenje: Ovaj krug otpornog opterećenja možda neće izdržati obrnuto povezivanje izvora napajanja koji se testira!
Projekat je baziran na mikrokontroleru ATtiny26. Pokreće ga interni oscilator od 8 MHz, koji se na prvih nekoliko putovanja kalibrira "ručno" pokušajem i greškom promjenom parametra unesenog u OSCCAL registar oscilatora na početku programa (podešavanje, kompajliranje i programiranje nekoliko puta) . Iako sklop ima funkciju za mjerenje kapaciteta baterije, koja se sastoji od izračunavanja prihvaćenog opterećenja u funkciji vremena, ne smatramo da je potrebno stabilizirati vrijeme korištenjem kvarca, budući da se ne radi o laboratorijskoj opremi, i mala odstupanja u izbrojanom vremenu (nakon kalibracije generatora) imaju mali uticaj na rezultat merenja baterije. Ako neko želi stabilizirati mjerač vremena kvarcom, to možete učiniti i vi.
Program je u potpunosti napisan na asembleru i zauzima dostupnu procesorsku memoriju, samo 2 KB.
ADC-ovi se napajaju kroz kondenzator za blokiranje na kraju AVCC-a i koriste interni napon od 2,56 V kao referentni izvor napona. Mjerenja se vrše ciklično svakih 200 ms u glavnoj programskoj petlji.
Za pregled struje i napona sa tačnošću od 0,01, tačnost obrade ADC-a je softverski povećana sa 10 na 12 bita. Bez ove procedure, tačnost indikacije napona u pretpostavljenom opsegu od 30V bila je 30V/1023 (ADC) = ~0,03V, što nije baš dobro.
Zahvaljujući prevelikom uzorkovanju na 12 bita, tačnost očitavanja napona bila je 30 V / 4095 (ADC)<0,01 В. Для тока с предполагаемым диапазоном 10 А избыточная дискретизация была по существу ненужной, потому что 10 А / 1023 (АЦП) = ~ 0,01 А, что достаточно.
Svako mjerenje uzima mnoga "brza" očitavanja od ADC-a, iz kojih se izdvaja prosjek, koji zatim ide u "slobodni" kružni bafer koji se ciklički puni sa svakim mjerenjem. Prosječna vrijednost ovog bafera se uzima samo za dalje ispravne proračune struje ili napona. Kao rezultat toga, očitanja su prilično stabilna i prilično brzo reagiraju na promjene izmjerenih vrijednosti.
Temperatura hladnjaka se mjeri strujnim krugom na Dallas senzoru (može biti 18B20 ili 18S20 - program prepoznaje i prilagođava) sa tačnošću do najbližih stepeni i na osnovu toga se određuje koliko brzo će se ventilator hladnjaka okretati - što je toplije, to je brža rotacija. Kada se napajanje uključi, ventilator počinje velikom brzinom i nakon nekog vremena dostiže minimalnu brzinu u skladu s temperaturom.
Mjerenje kapaciteta baterije se u osnovi sastoji od sumiranja trenutnih očitavanja u određenim vremenskim intervalima (ovdje 1 s) i zatim integrisanja ove sume u određenim vremenskim intervalima (ovdje 1 h = 3600 s). Na primjer, neka to bude mjerenje struje od 1 A; ako ga zbrojimo za sat vremena svake sekunde, dobićemo zbir očitanja = 1 A x 3600 s = 3600 Ac; ako ga podijelimo sa konstantnim periodom integracije jednakim 3600 s (1 sat), dobićemo 3600 Ac / 3600 s = 1 A na sat.
Provjerimo da li je struja = 4 A tokom 10 sati, šta će se onda dogoditi? 4 A x 36000 s = 144000 Ac -> 144000/3600 = 40 Ah.
Za mjerenje kapaciteta baterije, ona mora biti povezana na opterećenje s minimalnim grubim i finim potenciometrima (prekidanje opterećenja) i potenciometrom za podešavanje maksimalnog napona prekida. Displej bi trebao prikazati napon baterije, kao što je 12,15 V, i struju praznog hoda. Jedinicu napona treba napisati kao "V" (sa velikim slovom), ako je u pitanju malo slovo "v", potrebno je kratko pritisnuti dugme da se aktivira funkcija rasterećenja za povratak na veliko "V".
Sada podesimo granični napon za potenciometar, na primjer za kiselinsku bateriju od 12 V to bi bio ukupan napon pražnjenja od 10,20 V (1,7 V/ćeliji, različiti izvori mogu dati malo različite veličine, posebno ovisno o proizvođaču). Pritisnite funkcijsko dugme za isključivanje opterećenja dugo (više od 3 sekunde) dok se slovo “V” ne promijeni u malo “v”. Okrenite potenciometar napona na maksimalnu vrijednost i ostavite ga već - s izolacijskim opterećenjem vraćaju se u stanje pripravnosti.
Sada je dovoljno podesiti željenu struju opterećenja, po mogućnosti na 20 sati (obično u skladu s preporukama za kiselinske baterije), na primjer, 2,5 A za bateriju od 50 A/h, i pričekati krajnji signal - bip. Ovisno o stanju baterije, ovo može potrajati nekoliko sati. Zahvaljujući funkciji za isključivanje opterećenja, ne morate brinuti da ćete propustiti potpuno pražnjenje i oštetiti bateriju - opterećenje će se automatski isključiti. Na displeju možemo očitati vrijednost kapacitivnosti i vrijeme mjerenja koje je prošlo.
Senzor kapacitivnosti se aktivira automatski kada se detektuje struja od najmanje 50 mA, bez ikakvog rada dugmeta i podešavanja napona isključenja opisanih gore - služe samo za aktiviranje režima kontrole napona i isključenja opterećenja.
Jedan od izlaza procesora sadrži USART softverski prijenos brzinom 9600 8N1 u ciklusu od jedne sekunde, koji uključuje informacije identične onima prikazanim na displeju u obliku ASCII kodova. Možete poslati prijenos podataka, na primjer, na računar preko bilo kog RS232-TTL/USB adaptera i čitati informacije direktno na bilo kom terminalu navodeći odgovarajući COM port adaptera. Preneseni podaci uključuju ASCII kodove koji upravljaju terminalom, odnosno CR + LF kodove na krajevima linije i CLRSCR kod za brisanje ekrana na početku svakog prijenosa, tako da se podaci prikazuju u prozoru terminala u fiksna lokacija (prozor se ne pomiče kada se podaci primaju) .
Mikrokontroler direktno kontroliše 2x16 alfanumerički LCD ekran u 4-bitnom režimu. Displej prikazuje 6 parametara,
- u gornjem redu: napon, struja, temperatura radijatora;
- u krajnjoj liniji: snaga, snaga, vrijeme mjerenja.
U krugu je nekoliko potenciometara. Koriste se za korekciju mjerenja napona i struje, kao i za kontrast prikaza, i za podešavanje nivoa struje opterećenja (grubo i fino), kao i za postavljanje graničnog napona za A/h mjerenja.
Izvor napajanja je energetski transformator od 3W, 12V. Standardni ugrađeni regulator u SMD verziji daje 5V za napajanje cijelog kola, dok je regulator od 9V u paketu op-amp TO-92 zalemljen na trace strani, napon se filtrira nekoliko elektrolitskih kondenzatora i keramike.
Elektronsko kolo je podijeljeno na dvije tiskane ploče: procesorsku ploču s međudjelujućim kolima i ploču za opterećenje s tranzistorom i otpornicima. Dizajnirane su tako da se mogu podijeliti na dva dijela ili ostaviti kao jedna velika ploča. U slučaju razdvajanja, ploče se spajaju kratkim komadima žice, najbolje kablom, i postavljaju se u kućište tako da budu što bliže jedna drugoj (spojne žice su što kraće). Snažni tranzistor je spojen na prilično veliki radijator s ventilatorom.
Cijelo kolo je smješteno u tipično metalno kućište iz ATX kompjuterskog napajanja. Na jednom od zidova je pričvršćena prednja ploča sa rupom za displej. Pored displeja, tu su i banana konektori za povezivanje izvora koji se testira i potenciometri za podešavanje. S obzirom da se radi o kućištu iz računarskog napajanja, već postoji konektor za kabl za napajanje od 220 V.
Modularna verzija vizualnog i preciznog mjerača amper-sati baterije, sastavljen uz minimalnu cijenu od kompjuterskog otpada.
Ovo je moj odgovor na članak.
Malo predigre...
Pod mojim patronatom je flota od 70 računara, različitih godina proizvodnje i stanja. Naravno, velika većina ima neprekidna napajanja (u tekstu - UPS). Organizacija je budžetska, naravno da ti ne daju novac, kao, radi šta hoćeš, ali sve mora da funkcioniše. Nakon kratkih testova sa opterećenjem u obliku sijalice od 150 W, otkrio sam da 70% UPS-ova ne drži opterećenje duže od 1 minute, APC UPS-ovi su u kvaru sa kontaktima prekidača releja (prebacuje se na baterija, zuji i pišti, a izlaz je potpuno nula). Naravno, niko mi nije dozvolio da provjerim sve UPS-ove odjednom. Rješenje se pokazalo jednostavnim: svakih šest mjeseci ili godinu dana odvozio sam kompjutere na čišćenje, podmazivanje, a ujedno i UPS na testiranje i pregled unutrašnjosti.
Naravno, postoje UPS-ovi različitih marki i kapaciteta (postoji stari model od 600 vati iz 1992. godine, originalna baterija je umrla jesenas, prije toga sam morao na intenzivnu njegu prije 4 godine). Ako neko nije upoznat, kućni i kancelarijski UPS-ovi koriste baterije različitih tipova, kućišta, napona i kapaciteta. Tipičan predstavnik je GP1272F2 (12 Volti, 7 A/h). Ali nailaze i na 6V - 4,5 A/h.
Cijene baterija često prelaze polovinu cijene novog UPS-a. Štaviše, u kancelariji (gdje radim na pola radnog vremena) se istrošene baterije nakupljaju. Postavilo se pitanje: koliki je stvarni kapacitet prije i nakon vađenja iz kante za smeće i koliko minuta rada se može očekivati od UPS-a. A onda mi je za oko zapeo članak I. Nechaeva U časopisu "Radio" 2/2009 otprilike takav metar.
Naravno, nisu mi se svidjeli neki aspekti, ja sam takav gad.
I zato da počnemo sa...
Ovo je originalni dijagram iz članka
TTX: struja pražnjenja 50, 250, 500 mA, napon prekida 2,5-27,5 Volti.
Navest ću šta mi se nije dopalo: maksimalna struja pražnjenja je samo 0,5A (i nije zanimljivo čekati da se isprazni 7 Ah), granični opseg je preširok i lako ga je srušiti, sva struja ide u start preko dugmeta, stabilizator struje na traci polja za LED je pretjeran, dioda u kontrolnom izlazu povećava potreban pad na strujnim otpornicima je do 1.8V i u slučaju kvara će se zaglaviti 317 hodača.
O struji pražnjenja: Kod baterija se dešava da je aktivna masa zapečaćena u premazu (ne brkati se sa sulfatizacijom), dok se pokretljivost elektrolita smanjuje i ako se isprazni malom strujom može potpuno isprazniti kapacitet, ali kada se ugradi u UPS-u, test neće proći. Pa onda ga trebaš malom strujom isprazniti i napuniti, tj. tretirati.
Dobra stvar u vezi modularnosti onoga što sam dobio je da možete napraviti 2 ili više modula za pražnjenje (možete i prebaciti 1 strujni otpornik) različite snage ili čak tipa i 2 prekidača za 6 i 12-voltne baterije ili 1 sa prekidač.
Fotografije mog merača:
Vidimo: prekidni blok, strujno opterećenje, kineske hodalice.
Ponavljam, radim kao sistemski administrator, ponekad popravljam matične ploče, tako da postoji određena gomila mrtvog gvožđa.
Počeću obrnutim redoslijedom: hodalice su malo modificirane tako da mogu raditi na naponu od 1,5 do 25 volti.
Shema modifikacije hodalice:
1117 izvučen sa mrtve matične ploče.
Otpornik od 2 kOhm je minimalno opterećenje stabilizatora.
prema tome shema:
Ovo je 2 ampera. Pošto se pokazalo da je R1 veći od 0,75 oma, morao sam dodati 2 otpora (ovo je R3, dva u jednom na fotografiji) kako bi struja bila 2 ampera. Ako neko nije primetio, nema zaptivača između mikro i tranzistora na radijatoru. Možete, naravno, koristiti drugo kolo, kao na primjer u radiju 3/2007 str.34, samo dodajte referentni napon.
317 (pravi) ima strujnu i termičku zaštitu.
Pa, najgori dio je prekid.
Super 3D instalacija, ali samo 3 cm kubika, bit će mnogo veća na pečatu. Polevik, ako je na bateriji od 6V, onda je vrlo poželjno sa logičkom kontrolom.
Ovaj dio se gotovo ne razlikuje od originalnog, startno dugme je premješteno sa drena-izvora na kolektor-emiter, varijabla je zamijenjena fiksnim razdjelnikom, kineskom super-sjajnom LED diodom kroz otpornik.
Moguće varijacije: zamijenite nadlakticu (prema originalnom kolu ovo je R4) sa otporom + promjenljivom, čime se ograničava raspon podešavanja (potrebno kada je struja pražnjenja srazmjerna kapacitetu baterije); moguće su i druge ideje.
Za formule Uref=2.5v za obični 431, a za 431L je jednako 1.25v.
Fiksno isključenje napona:
Formula za izračun: Uots= Uref(1+R4/R5)
ili R5=(Uots- Uref)/(Uref*R4)
Podesivi prekid napona:
Formula za izračun: Uots = Uref(1+(R4+R6)/R5)
ili R5 = (Uots- Uref) / (Uref*(R4+R6))
Ali ovdje treba računati od alternatora, na njemu bi s pražnjenjem od 0,1s trebao pasti (Udelta) 1,15v za bateriju od 6v i 2,30v za bateriju od 12v.
Stoga se formule transformiraju i proračun je nešto drugačiji.
Umin vidi tabelu ispod.
R5 = Uref * R6 / Udelta
R4 = ((Umin -Uref) * R5) / Umin
Uređaj kojim možete provjeriti kapacitet litijum-jonskih AA baterija. Vrlo često baterije laptopa postaju neupotrebljive zbog činjenice da jedna ili više baterija izgube svoj kapacitet. Kao rezultat toga, morate kupiti novu bateriju kada možete proći uz male troškove i zamijeniti ove neupotrebljive baterije.
Šta će vam trebati za uređaj:
Arduino Uno ili bilo koji drugi kompatibilan.
16X2 LCD ekran koristeći Hitachi HD44780 drajver
Solid State Relej OPTO 22
Otpornik 10 MΩ na 0,25 W
18650 držač baterije
Otpornik 4 Ohm 6W
Jedno dugme i napajanje od 6 do 10V na 600 mA
Teorija i rad
Napon na potpuno napunjenoj Li-Ion bateriji bez opterećenja je 4,2V. Kada je opterećenje priključeno, napon brzo pada na 3,9 V, a zatim polako opada kako baterija radi. Ćelija se smatra ispražnjenom kada napon na njoj padne ispod 3V.
U ovom uređaju, baterija je spojena na jedan od analognih pinova Arduina. Meri se napon na akumulatoru bez opterećenja i kontroler čeka da se pritisne dugme „Start“. Ako je napon baterije veći od 3V. , pritiskom na dugme započinje test. Da biste to učinili, otpornik od 4 oma spojen je na bateriju preko čvrstog releja, koji će djelovati kao opterećenje. Kontroler očitava napon svake pola sekunde. Koristeći Ohmov zakon možete saznati struju koja se dovodi do opterećenja. I=U/R, U-očitano analognim ulazom kontrolera, R=4 Ohm. Pošto se mjerenja vrše svake pola sekunde, svakih sat vremena ima 7200 mjerenja. Autor jednostavno množi 1/7200 sata sa trenutnom vrijednošću, i sabira rezultirajuće brojeve dok se baterija ne isprazni ispod 3V. U ovom trenutku relej se uključuje i na displeju se prikazuje rezultat merenja u mAh
LCD pinout
PIN Svrha
1 GND
2 +5V
3 GND
4 Digitalni PIN 2
5 Digitalni PIN 3
6,7,8,9,10 Nije povezan
11 Digitalni PIN 5
12 Digitalni PIN 6
13 Digitalni PIN 7
14 Digitalni PIN 8
15 +5V
16 GND
Autor nije koristio potenciometar za podešavanje svjetline ekrana, već je spojio pin 3 na masu. Držač baterije je spojen sa minusom na masu, a plus sa analognim ulazom 0. Otpornik od 10 MΩ spojen je između plusa držača i analognog ulaza, koji djeluje kao pull-up. Poluprovodnički relej je uključen sa minusom na masu, a plusom sa digitalnim izlazom 1. Jedan od kontaktnih pinova releja je spojen na plus držača; otpornik od 4 oma je postavljen između drugog pina i uzemljenje, koje djeluje kao opterećenje kada se baterija isprazni. Imajte na umu da će postati prilično vruće. Dugme i prekidač su povezani prema dijagramu na fotografiji.
Pošto kolo koristi PIN 0 i PIN 1, oni moraju biti onemogućeni prije učitavanja programa u kontroler.
Nakon što sve povežete, otpremite firmver priložen ispod, možete pokušati testirati bateriju.
Na slici je prikazana vrijednost napona koju je izračunao kontroler.
Napon na njemu mora biti veći od 3V
