Прилад для визначення ємності Li-ion акумуляторів

2024-01-29

Доброго дня. Метою цього проекту було створення пристрою для визначення ємності Li-ion акумуляторів, що допоможе підібрати батареї однакової ємності для використання їх в послідовній зборці.

Для виконання даного проекту використовував наступні основні комплектуючі:

• Arduino Nano V3.0 AVR ATmega328P
• Зарядний модуль TP4056 Micro-USB з функцією захисту акумулятора
• Цифровий датчик струму та напруги на INA219 з шиною I2C
• LCD 2004 I2C (синій)
• Модуль реле 5В 10А високого рівня (high level)
• Резистор 8 Ом (з розрахунку треба більше 2 Вт, в мене були на 10 Вт)
• Відсік для акумулятора 1x18650 - (не обов’язково, але зручно при використанні акумуляторів 18650)

Схема підключення комплектуючих до контролера має наступний вигляд (Малюнок 1)

Малюнок 1 - Схема підключення комплектуючих

При складанні комплектуючих резистор необхідно підключити до постійно розімкнутої клеми реле, а зарядний модуль до постійно замкнутої клеми.

Логіка роботи наступна: спочатку встановлюємо акумулятор у відсік та включаємо живлення. На зарядному модулі TP4056 (Малюнок 2) встановлено два світлодіоди червоний (батарея заряджається) та синій (батарея заряджена). Чекаємо, щоб батарея повністю зарядилась (має засвітитись синій світлодіод).

Малюнок 2 - Загальний вигляд зарядного модуля TP4056 (батарея заряджена та батарея заряджається)

Коли загорівся синій світлодіод, можемо почати тестування шляхом натиснення кнопки, яка підключена до виходу D3. Дисплей показує значення напруги в вольтах, струму в міліамперах та час розряду в секундах (Малюнок 3). При закінченні тестування (батарея розряджається до 2,5 Вольта) на дисплеї з’явиться значення ємності в mA/год.

Мінімальне значення напруги, до якої буде розряджатись батарея, можна змінити в скетчі поставивши необхідне значення змінної float minVoltage.

Малюнок 3 - Загальний вигляд дисплею

При закінченні тестування пристрій автоматично перейде в режим заряду батареї.

Прилад для визначення ємності Li-ion акумуляторів має наступний вигляд (Малюнок - 4)

Малюнок 4 - Загальний вигляд приладу для визначення ємності Li-ion акумуляторів

Тестування приладу проводив на акумуляторі від електронної сигарети типорозміром 18350 у якому заявлена ємність становить 1100 mA·год. При тестуванні струм розряду був в межах 450 mA, розрядка до 2,5 вольта проходила 7446 секунд (2 години), ємність батареї склала 891,93 mA·год.

Як висновок - приладом задоволений, дуже допомагає при складанні акумуляторів у батарею більшої напруги.

Посилання:

• скетч