Направите Ардуино контролисани пуњач батерија

How Arduino is open-sourcing imagination | Massimo Banzi (Јули 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Направите Ардуино контролисани пуњач батерија


Ардуино и прикључно коло за пуњење се могу користити за праћење и контролу пуњења НиМХ пуњивих батерија, ево како:

Готови уређај

Пуњиве батерије су одличан начин за напајање преносне електронике. Они вам могу уштедети пуно новца и када се правилно рециклирају, они су много бољи за животну средину. Како бисте максимално искористили своје пуњиве батерије, они морају бити правилно напуњени. То значи да вам треба добар пуњач. Могли бисте потрошити пуно новца на комерцијалном пуњачу, али много је забавно направити за себе. Ево како направити Ардуино контролирани пуњач батерија.

Прво је важно нагласити да не постоји универзални метод пуњења који одговара свим пуњивим батеријама. Свака врста батерије користи другачији хемијски процес како би то учинило. Као резултат, сваки тип батерије треба да се пуни различито. Не можемо покрити све врсте батерија и начине пуњења у овом чланку. Дакле, за једноставност ћемо се фокусирати на најчешће тип АА пуњиве батерије, Ницкел-Метал Хидриде (НиМХ).

Фритзинг дијаграм пројекта

Схема за пројекат

Материјали:

Дијелови редослед од лева на десно

  • Ардуино микроконтролер
  • АА држач батерије
  • НиМХ АА батерија
  • 10 охм Повер Ресистор (номинално за најмање 5 вати)
  • 1 Мохм отпорник
  • 1 μФ Кондензатор
  • ИРФ510 МОСФЕТ
  • ТМП36 Температурни сензор
  • 5В регулисано напајање
  • Прототипинг Бреадбоард
  • Јумпер Вирес

Како пунити НиМХ АА батерије

Повећавање Ц-брзине ће брже пунити батерију, али ће повећати ризик од оштећења

Постоји много различитих начина на који можете пунити НиМХ батерију. Метода коју користите зависи углавном од тога колико брзо желите да напуните батерију. Стопа пуњења (или Ц-брзина) се мери у односу на капацитет батерије. Ако ваша батерија има капацитет од 2500мАх и пуните је струјом од 2500 мА, онда га пуните брзином од 1Ц. Ако га напуните струјом од 250 мА, онда га пуните брзином од Ц / 10.

Када брзо пуните батерију (брзином већом Ц / 10), потребно је пажљиво пратити напон и температуру батерије како бисте били сигурни да га не напуните прекомјерно. Ово може озбиљно оштетити вашу батерију. Међутим, када полако напуните батерију (са брзином од Ц / 10 или мање), много је мање вероватноћа да ћете оштетити батерију ако случајно напуните батерију. Због тога, споро методе пуњења се генерално сматрају сигурнијим и помоћи ће максималном трајању батерије. Дакле, за мој пуњач за батерије ДИИ-а, одлучио сам да користим брзину пуњења Ц / 10.

Круг пуњења

Дизајн кола за овај пуњач је основни Ардуино контролисано напајање. Коло се напаја преко регулисаног извора напона од 5 волти, као што је АЦ адаптер или напајање рачунара АТКС рачунара. Већина УСБ портова не би одговарала овом пројекту због тренутних ограничења. Извор 5В напуњује батерију преко отпорника од 10 ома и снаге МОСФЕТ-а. МОСФЕТ поставља колико струје је дозвољено да улази у батерију. Отпорник је укључен као једноставан начин за надгледање струје. Ово се ради повезивањем сваког терминала са аналогним улазним пиновима на Ардуино и мерењем напона на свакој страни. МОСФЕТ контролише ПВМ излазни пин на Ардуину. Импулси сигнала модулације ширине импулса су изравнани у сталном напонском сигналу од 1М отпорника и 1 μФ кондензатора. Ово коло омогућава Ардуину да надгледа и контролише струју која тече у батерију.

Температурни сензор

Сензор температуре спречава прекомерно пуњење батерије и изазива сигурносну опасност

Као додатну предострожност, укључио сам сензор температуре ТМП36 за надгледање температуре батерије. Овај сензор емитује сигнални напон који директно одговара температури. Дакле, не захтева калибрацију или балансирање као што је термистор. Сензор је постављен на место бушењем рупа на полеђини кућишта батерије и лепљивањем сензора тако да се налази на страни батерије. Конектори сензора су затим прикључени на 5В, ГНД и аналогни улазни пин на Ардуину.

Држач АА батерије пре и после стављања на маску

Код

Код за овај пројекат је разумно јасан. Постоје варијабле на врху кода који вам омогућавају да прилагодите свој пуњач уносом вредности капацитета батерије и тачног отпорности вашег отпорника снаге. Постоје и променљиве за сигурносне границе пуњача. Максимални дозвољени напон батерије износи 1, 6 волти. Максимална температура батерије је подешена на 35 степени Целзијуса. Максимално време пуњења је подешено на 13 сати. Ако је прекорачен било који од ових сигурносних прагова, пуњач се искључује.

У телу кода приметићете да тај систем константно мери напоне терминала отпорника. Ово се користи за израчунавање како терминала напона батерије, тако и струје која тече у батерију. Ова струја се упоређује са циљном струјом која је подешена на Ц / 10. Ако се израчуната струја разликује од циљане струје за више од 10 мА, систем аутоматски прилагођава излаз како би га исправио.

Ардуино користи алатку серијског монитора за приказ свих тренутних података. Ако желите да пратите перформансе вашег пуњача, можете прикључити Ардуино на УСБ порт на рачунару, али то није неопходно јер се Ардуино напаја преко 5В напајања пуњача.

Можете пронаћи верзију комплетног кода испод:

Преузми код

Сада када имате сазнања, можете започети свој сопствени пуњач. Обавезно пратите брзину пуњења и користите сигурносне протоколе, јер прекомерно пуњење батерије може бити опасно.

Дајте овом пројекту покушај за себе! Узми БОМ.