English version

Analyzátor (mě?i? kapacity) baterií a akumulátor?

     úvod:
Toto jednoduché za?ízení umo?ňuje mě?it kapacitu baterie ?i akumulátoru (mAh, Ah) a odebranou energii (Wh). Vhodny je pro akumulátory NiCd a NiMH (1 - 12 ?lánkové), olověné a gelové (VRLA, SLA) baterie do 12V, Li-Ion a Li-Pol (1 - 4 ?lánkové), ale i pro dal?í typy jako LiFePO4, NiZn, alkalické apod. s celkovym napětím do 20V. Vybíjecí proud lze volit 0,01 - 2,56A. Umo?ní nap?. ově?it stav opot?ebení akumulátoru, efektivitu nabíjecí metody ?i odhalit padělky akumulátor?, se kterymi se v poslední době roztrhl pytel. Umo?ňuje také údr?bu akumulátor? vybitím na po?adované napětí p?ed jejichu nabíjením nebo vybití akumulátor? na úroveň vhodnou pro dlouhodobé skladování. Je mo?né mě?it i jednorázové baterie, ale ty u? jsou pochopitelně po mě?ení nepou?itelné.
     Popis:
Základem analyzátoru (mě?i?e kapacity) baterií a akumulátor? je mikroprocesor IO1 - Atmel AVR ATmega8A, ATmega8 ?i ATmega8L. Program ke sta?ení a nastavení bit? je ní?e. Princip ?innosti je jednoduchy: K mě?i?i kapacity se p?ipojí nabity akumulátor, ten je pomocí mě?i?e vybit a tím se ur?í jeho kapacita a energie. Vybíjecí proud lze digitálně zvolit v rozmezí 0,01 - 2,56A s krokem 0,01A. Vybíjení je ukon?eno p?i dosa?ení koncového napětí, které je té? digitálně volitelné. IO1 je taktován vnit?ním RC oscilátorem 8MHz. Proto?e p?esnost mě?ení závisí na ?ase, je pou?it ?asovací krystal 32768Hz. Napětí baterie (maximální hodnota je 20V) je snímáno pomocí děli?e R9, R11, P1. Trimr P1 nastavte tak, aby hodnota na displeji v módu zobrazení aktuálního napětí odpovídala skute?nosti. Baterie je vybíjena pomocí tranzistoru T1 (IRLB8743). Vybíjecí proud je snímán bo?níkem R16 (0,24 ohm). Vybíjecí proud je stabilizován pomocí opera?ního zesilova?e IO2. Referen?ní napětí je získáváno pomocí pulzně ?í?kové modulace (PWM) z vyvodu 15 (PB1 - OC1A) obvodu IO1. PWM signál prochází děli?em a filtrem R10, R12, P2, C7 a tím vznikne stejnosměrné referen?ní napětí úměrné po?adovanému vybíjecímu proudu. Napětí na gejtu T1 je pak pomocí IO2 ?ízeno tak, aby napětí na bo?níku R16 odpovídalo tomuto referen?nímu napětí. Kalibrace proudu: P3 nastavte na st?ed. Zvolte po?adovany vystupní proud 2,56A. P?ipojte baterii schopnou dodat 2,56A a ampérmetr v sérii s ní. Spus?te vybíjení dlouhym stiskem TL1. Trimr P2 nastavte tak, aby skute?ny vybíjecí proud odpovídal tomu zvolenému (2,56A). Poté zvolte proud 0,01A a nastavte P3 tak, aby skute?ny proud tomu odpovídal. Trimr P3 nulujte nesymetrii (ofset) vstup? IO2. Tranzistor T1 je t?eba umístit na chladi? odpovídající maximálnímu vyu?ívanému ztrátovému vykonu p?i vybíjení (P = U . I). T1 je logic-mosfet, kterému k otev?ení sta?í napětí 5V. Pokud by byl pou?it standardní typ, lze teoreticky napájet IO2 z vy??ího napětí (p?ed obvodem 7805). IO3 nemusí mít chladi?, pokud není napájecí napětí p?íli? vysoké (cca do 15V). LED1 indikuje probíhající vybíjení a mě?ení. Diody D1 a D2 Zaji??ují úplné zav?ení T1, kdy? vybíjení není aktivní. K ovládání slou?í tla?ítka TL1...TL3. K zobrazování slou?í 4-místny LED displej se spole?nou anodou. Katody displeje jsou p?ipojeny na port D, anody na bity 2 a? 5 portu B. ?ty?místny displej m??e byt sestaven nap?. ze dvou dvojmístnych LD-D036UPG-C, LD-D028UR-C, LD-D036UR-C ?i LD-D056UR-C (typy s velmi vysokou svítivostí). Vysocesvítivy displej umo?ňuje vynechat obvyklé tranzistory pro zesílení proudu. Displej je ?ízen multiplexně (maticově), frekvence multiplexu je cca 100 Hz. Odpory R1 a? R8 ur?ují proud displeje a tím i jeho jas. Jsou zvoleny tak, aby nebyl p?ekro?en maximální proud vystupu AVR (40mA). Mě?i? kapacity baterií se napájí ze zdroje cca 8 - 30V. Odběr je cca 15-45mA v závislosti od po?tu svítících segment? a hodnoty R1...R8 (vět?ina odebíraného proudu p?ipadá na LED displej). Kondenzátory C5, C6, C9 a C10 umístěte co nejblí?e IO1. Do série s testovanou baterií zapojte vhodnou pojistku, jinak p?i poru?e mě?i?e kapacity (zejména chyba regulace proudu ?i pr?raz T1) nebo p?i p?epólování hrozí po?ár! Vhodné je p?idat pojistku i na vstup napájecího napětí.
     Ovládání:
Mě?i? kapacity akumulátor? se ovládá tla?ítky Mód, + a -. Tla?ítko Mód postupně p?epíná 6 obrazovek:
• 1) Zobrazení aktuálního napětí (0,00V - 20,4V).
• 2) Změ?ená energie ve Wh (Watthodinách). Zobrazí "En" a pak hodnotu. Během vybíjení nabíhá, po skon?ení mě?ení je zde vysledná hodnota.
• 3) Změ?ená kapacita v Ah (Ampérhodinách). Zobrazí "Ah" a pak hodnotu. Během vybíjení nabíhá, po skon?ení mě?ení je zde vysledná hodnota.
• 4) Změ?eny ?as vybíjení v hodinách (0,00h - 655h).
• 5) Zvoleny vybíjecí proud. Tla?ítky + a - lze volit 0,01A a? 2,56A.
• 6) Zvolené koncové napětí. Tla?ítky + a - lze volit napětí, p?i kterém je vybíjení a mě?ení ukon?eno, v rozmezí 0,80V - 20,0V.
Tla?ítkem "-" lze v krocích 2, 3 a 4 vynulovat energii, kapacitu a ?as (funguje jen pokud není aktivní vybíjení a mě?ení). Dlouhym stiskem tla?ítka Mód zapnete ?i p?eru?íte vybíjení a mě?ení. Probíhající vybíjení a mě?ení je signalizováno LED1. Po skon?ení LED1 zhasne a lze p?e?íst namě?ené údaje (energie, kapacita, ?as). P?ed novym mě?ením údaje vynulujte (údaje se na za?átku mě?ení samy nenulují, aby bylo mo?no v p?ípadě pot?eby pokra?ovat v p?eru?eném mě?ení). Koncové napětí se obvykle volí cca 0,8 - 1 V pro NiCd a NiMH, 2,5 - 3 V pro Li-ion a Li-pol, 8 - 10 V pro olověné akumulátory.

Cely program ke sta?ení:
zdrojovy kód v assembleru (ASM)
p?elo?eny v HEX souboru (2150 Bajt?)
Zapisování programu do AVR se podrobněji věnuji zde.

P?ípadnym zájemc?m mohu naprogramovany mikroprocesor poslat. Více info zde.


Schéma analyzátoru (mě?i?e kapacity) baterií a akumulátor?.


Nastavení konfigura?ních bit? (v PonyProgu).
V hexadecimálním tvaru Low Fuse: 24, High Fuse: C9.


První testy mě?i?e kapacity baterií.











Zabudovávání mě?i?e kapacity baterií a akumulátor? do krabi?ky.











Hotovy mě?i? kapacity baterií (akumulátor?) testuje 4 NiMH.


Probíhá analyza dvou NiCd ?lánk?.


Video - p?edvádění mě?i?e kapacity akumulátor?.



P?idáno: 28. 4. 2014
zpět na úvodní stránku
手机捕鱼游戏