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Meter Batteriekapazität

Die meisten der heutigen tragbaren elektronischen Geräten Ausspeisung von Energie aus den Batterien, die haben eine begrenzte Lebensdauer. Jedes Lade- und Entladezyklus in kleinen Schritten hilft, Abbruch- und Batterie „Batterie hält weniger“. Vorgestellt Gerät kann die Energieeffizienz der Batterie messen und den Verbrauch zu bestimmen,. Mit diesem Gerät ist es möglich, die Kapazität einer neuen Batterie zu messen und das Ergebnis mit den Parametern vergleichen, vom Hersteller angegebenen.

Измеритель емкости аккумуляторов

Meter Batteriekapazität

In den letzten Jahren haben Batterien große Speicherkapazität locken Tausende von Milliamperestunden. Es besteht der Wunsch zu überprüfen, ob diese kleinen Batterien können so viel Energie freisetzen. Mit Hilfe der Vorrichtung dargestellt kann auch gemessen werden “Energie Appetit” jeder Verbraucher.

Eigenschaften

  • Berechnung von Messparametern auf der Basis der Stromversorgungskapazität, wenn der Entladestrom,
  • Messgleichspannung im Bereich von 0 … 25 die, mit freundlicher Genehmigung 25 mV,
  • DC Messbereich 0 … 5 A, mit freundlicher Genehmigung 10 mA,
  • Messen der Kapazität im Bereich von bis zu 100 mit einer Auflösung von Ah 1 mAh,
  • Messung der verbrauchten Energie im Bereich von bis 100 mit einer Auflösung von Wh 1 MWh,
  • Zeitmessung im Bereich von bis 100 Stunden,
  • für fast jede Art von Batterie geeignet,
  • die Übertragung aller Parameter in Echtzeit über die USB-Schnittstelle,
  • automatischer Start der Messung nach der Leistungsmessung am Verbindungs,
  • Abschluss einer manuellen oder automatischen Messung nach der Stromwerte übersteigt, Spannung, Zeit oder Kapazität,
  • automatische Abschaltung der Stromversorgung nach der Testmessung,
  • Lebensmittel 8 … 15 DC-Batterie oder USB.

Schaltungsbeschreibung

Batteriekapazität bestimmt, wie viel Ladung kann die Batterie für eine bestimmte Zeit geben. Um zu bestimmen, diesen Parameter, gemessen, wie lange die Batterie können die spezifischen Parameter der Strom-Spannungs-Verbrauch liefern. Auf diese Weise, Testen benötigt eine Batterielebenszyklus. Es ist nicht genug, um „das Messgerät berühren“, um zu zeigen, sofort das Ergebnis. Ergebnis Testleistung hängt von vielen Parametern.

Wenn der Test soll die Nennkapazität der Batterie zu überprüfen, die für ein bestimmtes Gerät, es sollte mit Entladungsbedingungen zur Verfügung gestellt werden, beispielsweise durch das Gerät verursachte. Wenn der Test kommt zu einer Universal-Batterie, das Ergebnis sollte als Wert für die Betriebsbedingungen in Betracht gezogen werden. Die Batteriekapazität hängt primär von der Entladestrom – in der Praxis wird zeigen, mit einem kleineren Entladestrom der Batterie eine größere Kapazität, unter heftigem als die Entladung mit hohem Strom. Daher soll der Test bei einem Entladestrom durchgeführt werden, nahe dem Wert, bei denen die Batterie schließlich laufen.

Dieses Schema ist nicht mit einem einstellbaren Lademodul ausgestattet. Es muss an die Ausgangsschaltung angeschlossen werden,. Die beste Lösung wäre, um das Gerät zu verbinden, die schließlich von Batterien betrieben werden. Es sollte jedoch daran erinnert werden,, daß die Ausgangsspannung des Spannungsabfalls am Meßwiderstand aufgrund abnimmt. Bei niedrigen Strömen, wäre der Fall vernachlässigbar, unerheblich, aber bei maximalem Strom 5 Ein Spannungsabfall wird bis zu 0,5 UND, das kann zu einem Versagen des Zielgerätes führt. Im einfachsten Fall muss die Ausgangsleistung richtig ausgewählt Widerstand oder Glühbirne angeschlossen werden. Test mit voller Kapazität erfordert den vollen Zyklus. Daher sollte die Batterie vollständig vor Beginn der Prüfung aufgeladen werden – hier gibt es keinen Zweifel, dass die spezielle Ladegerät Erfüllung dieser Bedingung sicherzustellen,. Dennoch, wie das Ende der Studie zu bestimmen,? Ein häufig verwendetes Verfahren besteht darin, die Endspannung bei der Bestimmung,, für Ni-xx Akkumulatoren über 0,9 die / Element, für Li-xx-Batterien um 3 die / und so Element. d., Überprüfen Sie sorgfältig die Eigenschaften der Batterie. Dieses Schema hat die Funktion der automatischen Prüfung abgeschlossen, eine der 5 Ausführungsformen, die die minimale Spannung zu definieren, ist. Wenn die Batteriespannung sinkt auf dieser Ebene, Scheck wird abgeschlossen, und die Batterie von der Last getrennt. eine weitere Option – zeigen den minimalen Strom – hilfreich, wenn das Gerät mit dem Ausgang. Wenn die Batterie auf den Punkt erschöpft, dass das Gerät nicht in Betrieb ein- und ausgeschaltet wird, dies wird in dem aktuellen Wert zu einem Rückgang führen, das wird das Signal sein, den Test zu beenden.

Schematische Darstellung des Batterierestkapazitätmeßgerät ist in Abbildung 1, es kann in mehrere Blöcke unterteilt werden,.

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Reis. 1

Mikrocontroller ATmega8 ist die Grundlage der Steuereinheit. Considerate Oszillator Quarzresonator 32768 Hz arbeitet eine der Schaltungen des Mikrocontrollers Zeit – TIMER2. Es ist für die präzise Zeitmessung verwendet. Display und Tasten – Diese Benutzeroberfläche, FT232R Chip arbeitet als USB-Schnittstelle und Relais K1. Andere Elemente sind der Analogteil. Chip IC3 mehr passiven Elemente bilden eine relativ komplexe Stromversorgung. Die Spannung wird sorgfältig gefiltert, eine digitale und analoge Masse werden durch, um die Genauigkeit der Messungen getrennt. Dies wurde auch für die Referenzquelle MCP1525 Präzisionsspannung angelegt. Analoge Signale werden digitalisiert 10-Bit-Wandler,, in der Peripherie des Mikrocontrollers enthalten. Die Spannungsmessung wird durch die Spannungsteiler mit Potentiometern R18 und R21 durchgeführt. Einer der Eingangsspannung, die andere für den Ausgang. Der Strom wird durch Messung des Spannungsabfalls über dem Widerstand R9 gemessen.

Aufgrund der sehr niedrigen Impedanz Spannung niedrig, nicht mehr 0,5 die, so wird der Wandler aus zwei TLC272 Chip-Spannungsverstärker mit einer Verstärkung von zugeführtem 5 und 50. deshalb, Der Strom wird in zwei Bereichen gemessen 0 … 0,5A und 0, 5 … 5A, Programm entsprechend steuert den Prozess, eine geeignete Hysterese zu verwenden, wenn Bereiche Ändern.

Montage und Justierung

Autorenleiterplatte wurde hauptsächlich mit SMD-Komponenten entworfen. Montag in Übereinstimmung mit den allgemeinen Grundsätzen durchgeführt werden. Stellen Sie das Display auf der Leiterplatte, weil es einen bedeutenden Teil besetzen. Eine Anordnung von Elementen in dem Bild gezeigt 2.

Meter Batteriekapazität

Reis. 2

Nach der Montage einzustellen das Gerät einschalten und den Kontrast der Anzeige durch ein geeignetes Potentiometer (Bild 3).

Meter Batteriekapazität

Reis. 3

Energie von der Batterie Gerät aus 8 … 15die, 0,2Ein oder über USB. Nach dem ersten Start, bereiten geregelte Stromversorgung, Multimeter und Last, wie beispielsweise Automobillampenleistung von etwa 20 W, und ausrichten, wie unten beschrieben,. Nach dieser Einstellung ist das Gerät zur Arbeit bereit.

Betrieb und Wartung

Nachdem die Stromversorgung Willen Verbindungs “Gruß” auf dem Bildschirm , und dann das Hauptmenü (Bild 4). Dieses Fenster zeigt die wichtigsten Parameter: die gemessene Spannung, Strom, Zeit und der geschätzte Wert der Dauerkapazität.

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Reis. 4

Die Werte werden jede Sekunde aktualisiert, aber die tatsächliche Messung wird mehr mehrere Dutzend Male durchgeführt oft. Das Programm führt eine Messung von analogen Parametern über 30 mal pro Sekunde, und berechnet dann den Mittelwert und übergibt sie für weitere Berechnungen und Anzeigen. Die Bezeichnung «Vi» bedeutet einen Spannungswert an, die Spannung von der Eingangsschaltung wird gemessen, angezeigt und Abrechnung übertragen wird. Wenn ein Wert von «Vo», es berücksichtigt die Spannung aus dem Ausgang des Systems, das heißt unter Berücksichtigung der Spannungsabfall über den Erfassungswiderstand. Ebenso gilt dies für das Rückschlag Beendigung Kriteriumsspannung. Zeitindikator bestimmt,, in welchem ​​Stadium der Schaltung funktioniert. Wenn die Zeit erhöht, das heisst, dass die Regelung in dem Prozess des Testens, wenn die Zeit nicht geändert wird, und zeigt einen konstanten Wert, das heisst, dieser Test ist abgeschlossen. Wenn die Zeit anzeigt Null, Schaltung ist bereit, den Test zu starten. Überprüfung kann durch Drücken der „Plus“ gestartet werden, wenn das Hauptfenster angezeigt wird, oder der Test wird automatisch gestartet, wenn die minimale Spannung erscheint an dem Eingangsanschluss 0,5 die. Starttest wird das Relais aktiviert und verbindet die Eingangs- und Ausgangsschaltungen. Ende des Tests kann zu halten, gezwungen werden,, Halten Sie das „Menü“ für 3 Sekunden, oder kann es vorkommen, automatisch, Ist diese Funktion gesetzt wurde.

Nach Beendigung der automatischen Hintergrundbeleuchtung blinkt, Signalisierungssystemverfügbarkeit, Drücken einer beliebigen Taste wird diese Wirkung stoppen. In diesem Stadium wird das Testergebnis im Hauptfenster angezeigt – der Kapazitätswert, für die nächste Testschaltung vorzubereiten, Halten Sie das „Menü“ nach unten in der Nähe von 3 mit – Ergebnisse werden gelöscht. Die Menüstruktur enthält vier Fenster – vier Parameter und das Hauptfenster, Wechseln Sie in die nächste. Nach der „Menü“ -Taste gedrückt wird, erscheint ein Fenster, Parameterwert wird mit den Tasten geändert „plus“ und „minus“, wie in Abbildung 5.

Meter Batteriekapazität

Reis. 5

Im ersten Menübildschirm kompletten Testmethode „Stoppmodus“ ausgewählt, in Ordnung, wie in Abbildung 5, Sie können wählen,: 1- Handbuch, 2- der Minimalwert des aktuellen, 3- die Mindestspannung, 4- die maximale Spannung,, 5- bestimmte Zeit, 6- Dielektrizitätszahl.

In dem Fall der Ausführungsform 1 der Test wird erst nach Abzug der „Menü“ -Taste gestoppt werden.

Option 2 Sie verwenden können,, wenn die Vorrichtung mit der Schaltung verbunden, und nach der Entladung der Batterieeinheit getrennt ist – Strom den voreingestellten Wert, und vervollständigt das Prüfungssystem.

Option 3 Es wird die beste bei der Entlassung mit der Lampe oder Widerstand sein, wird die Batterie auf die eingestellte Spannung entladen, und dann wird der Test abgeschlossen, und die Batterie von der Last getrennt.

Option 4 Es wird für die Prüfung des Ladevorganges nützlich sein, den Batteriekreis trennen, bei Erreichen der angegebenen Maximalspannung.

Option 5 Es ermöglicht den Energieverbrauch zu untersuchen. Wenn Sie versuchen, den Bedarf an einer einfachen Empfänger Energie zu bewerten, Bulb z.B., Es ist ausreichend, den Stromverbrauch zu messen und zu leicht, den Rest zu berechnen. Die Sache ist kompliziert, wenn Sie möchten mehr anspruchsvolles elektronisches Gerät erkunden. Der Stromverbrauch ist nicht konstant, es ist in der Regel inaktiv, von Zeit zu Zeit Änderungen und verbraucht Energie, auf die anstehende Aufgabe zu je. Einstellmöglichkeit 5, Sie können prüfen,, wie viele mAh verwenden würde ein solches Gerät, zum Beispiel, zu einer Zeit,. Diese Informationen erlauben es zu zählen, die Batterie sollte für den Betrieb der Vorrichtung verwendet werden,, zum Beispiel, zur Arbeit auf 24 Uhr.

Ebenso anwendbar Option 6 – es können Sie angeben,, wie lange das Gerät bedienen, wenn er eine spezifische Kapazität, zum Beispiel, 500 mAh, zweites Fenster. Bedeutung «Auto». PARAM “. im vorherigen Fenster ausgewählte. Buttons „Plus“ und „Minus“ kann verwendet werden, um den Wert des Parameters zu ändern, Stromwert-Schritten 10 mA, Spannungsinkremente 100 mV, Zeitinkremente 10 Minuten und ein Behälter von Schritt 100 mAh. Im Falle der manuellen Steuerungsmöglichkeiten ist «Auto-Stop-dis» angezeigt, was bedeutet, daß die automatische Beendigung des Tests wird deaktiviert.

Dritte Fenster können Sie festlegen,, eine Spannung an Siedlung gemessen und übertragen werden. Einstellen «Eingang» wählt die Messung der Eingangsanschlüsse, «Outputs» an der Ausgangsklemme Einstellung. Die Ausgangsspannung der Schaltung reduziert wird mit dem Eingangsspannungsabfall über den Meßwiderstand Vergleich. Die Schaltung ist so ausgelegt,, die Mikrocontroller erfasst die Ausgangsspannung in Bezug auf die Masse, Das heißt, die Masse am Eingang, und subtrahiert dann den Spannungsabfall am Meßwiderstand, berechnet auf Basis der aktuellen und Widerstand. Wenn die Kapazität des Batterietests sollte Satz Messung der Eingangsspannung sein,, und wenn bei der Prüfung des Ladens oder Strommessempfänger sollten die Ausgangsspannung eingestellt. Im vierten «USB Period“ Menü können Sie die Zeitdauer einstellen Daten über die USB-Schnittstelle senden. Der mögliche Bereich ist 1 … 255 Sekunden-Schritten 1 mit. Der Wert sollte mit Bedacht gewählt werden, denn es dauert in der Regel ein paar Stunden, und zu viele Daten wird schwierig zu handhaben. Außerdem, Bitte senden Sie eine Zusammenfassung Diagramm – der letzte Rahmen, wenn der Test endet automatisch, unabhängig von der Sendezeit. Schema, an einen Computer angeschlossen, Es wird als eine virtuelle serielle Schnittstelle installiert werden, und kann Daten lesen, unter Verwendung eines beliebigen Terminalprogramm, zum Beispiel, BrayTerminal. Kommunikationseinstellungen: 19200, 8, Nein, 1. Jeder Rahmen beginnt mit einer neuen Linie, und dann mit einem Sternchen „*“, dann in der folgenden Reihenfolge aufgezeichnet: Zeit [hh: Millimeter: ss], Kapazität [Priorität], Energie [W], Macht [W], Spannung [die] und Strom [A], jeweils Wert endet mit einem Semikolon. Ein solcher Rahmen weist die Form:

* 0:00:01; 0.000Ah; 0.000Wh; 0.000W ; 0.00innerhalb; 0.00EIN;

BrayTerminal Programm hat auch eine Aufnahmefunktion in der Datei «Log-Datei». Die gespeicherten Daten können leicht in eine Tabelle und Build importiert werden Eigenschaften von Parametern. die Figur 6 zeigt eine Testkarte für eine brandneue Batterie 2000 mAh.

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Reis. 6

die Figur 5 Es zeigt sich ein weiteres Fenster mit den Parametern, markiert „Kalibrierung“. Dieses Fenster wird verwendet, um die Schaltung zu kalibrieren, und ist aus dem Menü nicht verfügbar. Um den Kalibrierungsvorgang zu starten, bevor die Stromversorgung an das System anschließen, drücken Sie die Menü-Taste, Und danach, halten Sie, Schließen Sie das Netzteil. Nach einigen Sekunden erscheint ein Fenster, dann können Sie die Menütaste loslassen. Der erste Schritt ist es, die Nullabgleichs-Kompensationskoeffizienten einzustellen, dh die Speicherung Spannungspegeln (Ergebnisse ADC) an den Eingängen ohne Spannung angeschlossen. Um dies zu tun, lassen Sie die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse nicht verbunden und drücken Sie kurz die „plus“, wird ein Fenster mit dem Namen erscheinen «Zero-comp.». Vier Werte bestimmen die Höhe der Entschädigungen für die vier analogen Kanäle, wer nutzt das System – oberer Messbereich des aktuellen Bandes, unterer Bereich der Strommessung, Eingangsspannung und die Ausgangsspannung. zuerst, dritte und vierte Werte nicht überschreiten sollte 3 Punkte, zweiter Wert nicht überschreiten sollte 40 … 50 Punkte. die „plus“ -Regelung Nach dem Klicken auf die neuen Einstellungen erinnern und anwenden. Nächstes Fenster, das erscheint, erleichtern die Einstellung der analogen Geräte. Zuerst das Lenkstromquelle und konfiguriert Multimeter für die Gleichspannung an den Eingangsschaltungen Mess. Installieren die Spannung zwischen 10 … 15 Die jeweiligen Potentiometer und (Bild 3), die korrekte Anzeige der Eingangs- und Ausgangsspannung einzustellen. Dann schließen die Last auf den Zähler und DC Messungen Ausbeute. Bei der Einstellung der Versorgungsspannung eingestellt Strom von etwa 1 … 1,5 A und stellen Sie den richtigen Stromwert in der Anzeige über den oberen Bereich des Potentiometers. Dann stellen Sie die aktuelle über 0,25 Eine korrekte Anzeige und stellen Sie den aktuellen Wert im Display durch das Potentiometer niedrigbandigen. Nach dem Anklicken wird wieder die „plus“ Kalibrierung mit dem ersten Schritt, nach der „Menü“ Kalibrierung Drücken beendet und werden die Einstellungen gespeichert werden.

Details

die Projektdateien

3 Bemerkungen

  1. Guten Tag ! Wenn Sie eine Leiterplatte einreichen können. Vielen Dank im Voraus!

  2. Guten Tag!
    ist es möglich, für 16s Batteriemessung mit Tabellenausgang zu kaskadieren (gleichzeitiges Testen, um die Testzeit zu verkürzen)
    Danke

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