Аккумулятор тестер своими руками

Делаем тестер литий-ионных батарей c помощью Ардуино

Когда речь заходит о создании аккумуляторных батарей, литий-ионные элементы являются, без сомнения, одними из самых лучших. Но если вы используете старые батареи, например, от старого ноутбука, то, возможно, захотите провести тест емкости перед сборкой батарейного блока.

Поэтому сегодня мы покажем вам, как сделать Li-ion измеритель емкости, используя микроконтроллер Ардуино.

Шаг 1. Всё, что нам нужно

Ниже перечислим комплектующие для проекта:

1. PCB (печатная плата);
2. Силовой резистор;
3. Резистор 10К;
4. OLED (светодиодный дисплей)
5. Ардуино
6. Зуммер
7. Разъемы для подключения винтовых клемм
8. 40-контактный разъем/коннектор (или меньше)
9. Транзистор IRFZ44N

Шаг 2. Что такое емкость?

Прежде чем делать наш Ардуино тестер, мы должны немного разобраться в том, что такое емкость. Единица для емкости — мАч или Ач.

Если вы посмотрите на любую литий-ионную емкость (см. фото выше), то на неё будет упомянута ее емкость — на рисунке 2600 мАч.

В основном, это означает, что если мы подключим нагрузку на нее, которая составит 2.6A, эта батарея будет работать в течение часа. Точно так же, если у меня есть аккумулятор емкостью 1000 мАч и нагрузка 2A, то он длительность составит 30 минут. Примерно это означают мАч или Ач.

Шаг 3. Практически невозможно

Но вычисление таким образом практически невозможно, потому что все мы знаем V = IR. Первоначально, напряжение батареи будет 4,2 В, если мы будем поддерживать постоянное сопротивление, будет протекать некоторый ток, протекающий через нагрузку. Но с течением времени напряжение батареи будет уменьшаться, а также наш ток. Это сделает наши вычисления намного сложнее, чем ожидалось, потому что нам нужно будет измерить ток и время для каждого раза.

В таком случае выполнения всех расчетов практически невозможно, поэтому здесь мы будем использовать Ардуино, которая будет измерять текущее время и напряжение, обрабатывать информацию и, в конце концов, давать нам пропускную способность.

Шаг 4. Наша схема

У нас был SPI OLED, который валялся без дела, поэтому мы преобразовали его в I2C и использовали. Если вы хотите узнать, как преобразовать SPI в OLED, то мы обязательно это разберем в ближайших уроках.

Схему проекта смотрите выше. И вот как работает эта схема. Сначала Arduino измеряет падение напряжения, создаваемое резистором 10 Ом, если выше 4,3 В, тогда она отключит высокое напряжение дисплея MOSFET, если оно меньше 2,9 В, оно отображает низкое напряжение и выключает MOSFET, а если находится между 4,3 В и 2,9 В, то она включит MOSFET. Батарея начнет разряжаться через резистор, начнется измерение тока, используя закон Ома. Ардуино также использует функцию Миллиса для измерения времени, а произведение тока и времени дает нам пропускную способность.

Шаг 5. Скетч для Ардуино

Вы можете взять код или скачать его ниже:

Шаг 6. Финальный результат

В итоге после тестирования вы можете начать процесс пайки на печатной плате. Рекомендуем использовать коннекторы, так как позже вам может понадобятся дисплей OLED или Arduino для другого проекта.

После пайки, когда вы подключаете мощность, всё может работать не так, как ожидалось. Возможно, потому что мы забыли добавить, так называемые, Pull Up резисторы на интерфейсе шины I2C, поэтому мы вернулись к коду и использовали встроенные резисторы Ардуино.

Теперь Ардуино тестер литий-ионных батарей работает отлично.

Источник

Тестер ёмкости автомобильного аккумулятора (ATmega8A + LM2575). Готовимся к зиме

Содержание / Contents

↑ Схема тестера ёмкости АКБ

↑ Как работает наш тестер АКБ?

При подключении клемм на АКБ питание поступает на преобразователь, собранный на микросхеме LM2575-5 и питает микроконтроллер ATmega8A.
Контроллер считывает напряжение на аккумуляторе и если напряжение выше 11в — включает реле К1 (RL1) подключая разрядную нагрузку (2 лампы Н4).

Ток разряда (10 А) поддерживается регулятором на полевом транзисторе и операционном усилителе, в качестве шунта используется резистор 0,1 Ом 10 Вт.
На ЖК-дисплее отображается ток разряда, напряжение на аккумуляторе, текущее время разряда и предыдущее измерение в А/ч.

Ток разряда на дисплей я вывел не от дурной головы (он стабилен и всегда 10 А), при настройке прибора, выяснилось, что проводники мультиметра очень серьёзно искажают результат измерения, пришлось ввести измерение тока в сам прибор и выполнять настройку по дисплею.

После снижения напряжения АКБ до 10,5 В, нагрузка отключается и срабатывает программный блинкер, не позволяющий прибору продолжить измерение после частичного восстановления напряжения на батарее и результат измерения выводится на дисплей.

В программу введена коррекция на погрешность измерения по собственному потреблению и остаточной ёмкости.

↑ Сборка тестера АКБ

↑ Важно!

5. Все номиналы деталей указаны на ПП.

↑ Итого

Прибор тестировался на СТО в аккумуляторном цехе на новых и «б/у» аккумуляторах. Результатами ребята остались довольны и уговорили меня оставить прибор им в постоянное пользование. Пришлось мне собирать второй для себя.

↑ Файлы

Исходники и прошивка: ▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

Печатная плата в ЛэйАут: ▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

Лёгкой вам зимы!

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

🌻 Купон до 1000₽ для новичка на Aliexpress

Никогда не затаривался у китайцев? Пришло время начать!
Камрад, регистрируйся на Али по нашей ссылке. Ты получишь скидочный купон на первый заказ. Не тяни, условия акции меняются.

🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать

Куплено и опробовано читателями или в лаборатории редакции.

Источник

ТЕСТЕР АВТОМОБИЛЬНЫХ АККУМУЛЯТОРОВ 12В

Самодельный тестер автомобильных аккумуляторов, позволяющий быстро и достоверно оценить состояние 12 В батарей, сделан на основе китайского модуля ZB2L3. Это анализатор скорости разряда при определённой нагрузке работающий с АКБ 1.2-12 В, в том числе стандартных литиевых, типа 18650. Его цена на торговых площадках примерно 300 рублей.

Характеристики модуля ZB2L3

• Рабочий ток: 70 мА
• Напряжение питания: 4.5-6 В (разъем USB)
• разрядное напряжение: 1-15 В, шаг 0.01 В
• Диапазон напряжения отключения: 0.5-11 В
• Разрядный ток: максимальный 3 А, разрешение 0.001 А
• Максимальная погрешность измерения напряжения: 1%
• Максимальная погрешность измерения тока: 1.5%
• Максимальная емкость батареи: 9999 А/ч (отображение путем сдвига десятичной точки)

Резистор 7,5 Ом на 5 Вт, входящий в комплект к тестеру, не сможет проверить автомобильный АКБ 12 В. Полностью заряженный аккумулятор будет при испытании давать ток около 1.7 А, так что мощность этого резистора должна быть не менее 20 Вт.

Схема доработки модуля

Тест батареи 72 A/ч продолжался двое суток, поэтому решено было увеличить ток разряда выше паспортного. Максимальный заявленный ток разряда через этот модуль 3 A, но на плате есть измерительный резистор 0R05 в SMD виде, поэтому можно просто подключить реле и присоединить второй резистор большой мощности. При желаемом токе разряда 5 А — мощность этого резистора минимум 60 Вт, так что проблему трудности охлаждения его решила обычная галогеновая лампа H7. С ней ток разряда 4 А и время теста АКБ 72 А/ч сократилось до 18 часов, а для батареи 44 А/ч менее 10, что является приемлемым значением.

Для правильной работы тестера требуется питание 5 В. Предусмотрено питание от Повер Банка через разъем micro-USB. В данном исполнении решено было добавить модуль зарядки/защиты на TP4056 и модуль повышающего преобразователя на MT3608. Холодная нить накала лампы имеет малое сопротивление, поэтому контакты реле должны выдерживать минимум 20 ампер. Элементы тестера автоаккумуляторов спрятаны в куске пластикового кабель-канала.

Описание тестирования емкости батареи

Перед началом испытаний аккумулятор заряжается полностью, после чего нужно подождать 2 часа.

1. Подключить исследуемый аккумулятор.
2. Включить питание измерителя. На дисплее отобразится текущее напряжение аккумулятора.
3. Нажать кнопку + или — Тестер сам определяет тип батареи и по умолчанию выбирает и отображает конечные напряжения разряда, например, 3,0 В для Li-Po и 9 В для свинцовых. Кнопками +/- вручную изменить напряжение до 10.5 В так как не каждый аккумулятор без ущерба выдержит разряд до 9 вольт.
4. Установленное напряжение разряда подтвердить кнопкой ОК.
5. После контроля начнется тестирование, что будет видно по лампочке. При этом на дисплее последовательно появляться будут: текущее напряжение батареи, текущий ток разряда (через резистор 47 Ом) и определяемая емкость.
6. Тест длится несколько часов, конец теста показывается миганием дисплея. Лампа выключается автоматически, после завершения разряда.
7. Считываем и записываем показания. Причём в целях экономии энергии, результат держится несколько минут, потом дисплей гаснет и тестер переходит в спящий режим.

Заметьте, что тестер покажет только емкость рассчитанную через резистор 47 Ом, и мы должны добавить к этому значение с лампой. Лампа H7 имеет сопротивление горячей нити примерно 3 Ома. Аккумулятор разряжается параллельно через резистор и лампу накаливания. Примерно это будет 2,8 Ома, поэтому полученный результат следует умножить на 14,2. Расчеты очень просты, так что каждый сам узнать точное итоговое значение.

Было проведено и тестирование литиевых элементов 18650, разряжая их током около 0.4 А, с этим тоже не возникло никаких проблем. В общем прежде чем покупать или эксплуатировать долго стоявший аккумулятор, советуем проверить их этим несложным устройством.

Источник

Тестер батареек своими руками: простая идея для совместной сборки с ребенком

Какое множество старых, ненужных батареек накапливается в доме от телефонов, детских игрушек, пультов и других гаджетов. Казалось бы, они не годны к дальнейшему использованию и их надо выбрасывать.

Но так ли это на самом деле? Объясняю, как проверить в домашних условиях степень их зарядки и способность к работе.

Сделать это довольно просто, если есть готовый магазинный тестер. Например, очень хорошо себя зарекомендовал дешевый китайский прибор. Он отлично работает и быстро выдает результат.

А если нет под рукой такого девайса, но у вас неплохая голова, умелые руки, и вы не привыкли пасовать перед временными трудностями? Тогда вперед! Не торопитесь расставаться с батарейкой.

Ее надо проверить: она может еще послужить и даже выручить в аварийной ситуации.

Кстати, у вас есть прекрасная возможность приучить своего ребенка к “труду и обороне”, пообщаться с ним, прекрасно провести время за увлекательным и полезным занятием и разобрать, наконец, эти завалы из батареечного мусора.

Открываем семейный кружок «Очумелые ручки»

Рассмотрим очень интересный вариант простой разработки от опытного и любознательного умельца. Он позволит самостоятельно сконструировать тестер для всех видов гальванических элементов, рассчитанных на небольшое напряжение.

И совершить этот подвиг сможет даже обычный школьник под вашим руководством.

6 этапов сборки тестера своими руками

Шаг №1. Поиск и подготовка батареек

Соберите все ненужные батарейки (помощь вашего ребенка здесь очень уместна), кроме тех, что подтекли. Из них уже вылился электролит, они не пригодны. Тут уж ничего не поделаешь: только выбрасывать. Исправить это невозможно

Впрочем, и несколько действующих элементов тоже приготовьте: они вам понадобятся для тестирования.

Кроме того, будет интересно проверить только что купленные батарейки: как завод-изготовитель выполняет свои обязательства, на сколько реально его изделия соответствуют обещаниям.

Особенно все эти действия понравятся школьникам.

Шаг №2. Подготовка комплектующих деталей

Вы подбираете все необходимые составляющие для своего будущего самодельного проверочного устройства. К ним относятся:

• измерительная головка. Кажется, это довольно сложно, а в действительности это просто микроамперметр. Его можно взять из старого телевизора, магнитофона, радиолы. Он там работал индикатором уровня записи или воспроизведения звука;
• построечный резистор на 10 килоОм — это переменное сопротивление. Его вы тоже без труда найдете в старой радиоаппаратуре;
• обычное сопротивление на 5 ом.
• провода соединения, корпус для прибора или плата;
• любой паяльник.

Шаг №3. Подготовка эталонных элементов

Найдите три батарейки, которые обладают различным запасом энергоресурса. Проверьте их цифровым мультиметром в режиме вольтметра (для несведущих: это универсальный прибор для определения величины напряжения, силы тока, сопротивления. Его можно одолжить у электриков).

Батарейки должны иметь номиналы напряжения:

· первая (новая полностью заряженная) — около 1,6 вольта;

· вторая (подсевшая) — примерно 1,2-1,3 В;

· третья (практически совсем разрядившаяся) — 0,9÷1.

Шаг №4. Подготовка микроамперметра индикатора к тестированию

· аккуратно разобрать корпус измерительного прибора;

· удалить его собственную шкалу или наклеить на нее полоску чистой, белой бумаги.

Шаг №5. Пайка электронной схемы тестера батареек

Собираем схему обычного вольтметра с подстроечным резистором.

Основное ее достоинство: она не имеет источников питания. Все части соединяются пайкой на плате. Представьте, какая это будет радость для мальчишки: соединять, паять, подключать все своими руками.

Шаг №6. Наладка тестера

Теперь будем настраивать наш прибор для каждого гальванического элемента за пять этапов:

• Подключить самую мощную батарейку и с помощью резистора добиться наибольшего отклонения стрелки на измерительной головке. Отметить ее положение на шкале полоской зеленого цвета.
• Затем подсоединяется вторая батарейка. Максимальное отклонение стрелки прибора помечаем желтым маркером.
• Коммутируем третий элемент. Соответственно, красным цветом надо пометить показание стрелки от разряженного элемента до 0,9÷1 вольта.
• Закрашиваем зеленым цветом первый сектор шкалы от зеленой до желтой полоски, желтым — второй, красным — оставшуюся часть. Он относится к показаниям незаряженной батарейки.
• Собираем корпус микроамперметра.

Прибор готов. Мы молодцы! Заодно совместно с ребенком немного откорректировали наши знания по физике.

А теперь самый интересный момент: проверка наших батареек на пригодность.

К клеммам подключаем каждую проблемную батарейку и делаем выводы о ее работоспособности. Вот только сейчас вы можете смело сдавать негодные элементы в утиль.

Размеры созданного вами тестера будут зависеть, в основном только от величины измерительного прибора. Выходы от него “+” и “-” это коротенькие гибкие проводки с наконечниками.

Для отличия их удобно подписать несмываемым маркером или выбрать провода с различной по цвету изоляцией, например, плюс — красного цвета. Некоторые умельцы просто завязывают узелок на плюсовом конце. Тут уже как ваша фантазия подскажет.

Главное: вы собрали нужную вещь — тестер для батареек своими руками!

Представьте гордость вашего ребенка, когда он со знанием дела будет проверять батарейки у своих товарищей в школе и гордо рассказывать, что это они с отцом создали такой замечательный прибор.

Весь это процесс можете посмотреть в видеоролике владельца Электроника начинающим.

Эту статью мне предоставила для публикации копирайтер Юлия Хмелькова. Сделать у нее заказ на написание авторского текста вы можете в группе Вконтакте. Ее страничка https://vk.com/id551472626 Написать ей сообщение можно на электронный адрес 130939@mail.ru

Однако понять физические процессы этой проверки призвана моя статья на блоге электрика « Как проверить батарейку мультиметром ». В ней я подробно разобрал всю технологию. Приглашаю прочитать и ознакомиться.

Кстати, если у вас остались какие-то вопросы или считаете необходимым дополнить мою информацию, то воспользуйтесь разделом комментариев. Надеюсь, что наш диалог будет полезен моим последующим читателям и подписчикам.

У вас сейчас прекрасная возможность пополнить их число.

Источник