Testeur de capacité batterie rechargeable (3 / 9 étapes)

Étape 3: Conception de circuits

Le circuit de décharge est relativement simple, que chaque batterie a une résistance de charge correspondante qui décharge la batterie lorsque le FET est allumé. La commutation est contrôlée par le microcontrôleur. Convertisseur A/N du microcontrôleur est utilisé pour contrôler la tension de la batterie. Un second convertisseur A/D est relié à la FET pour déterminer le courant traverse la résistance de charge. Le courant est calculé en soustrayant la tension FET de tension de la batterie, qui se traduit par la tension aux bornes de la résistance. En divisant par la résistance, le courant de décharge. Multiplier ce chiffre par le temps, et vous obtenez la valeur de milliampères-heure.

Si vous regardez le code, vous remarquerez que le calcul n’est pas tout à fait ce simple. Le microcontrôleur lit le statut de batterie chaque seconde, calcule le montant des frais tirées au cours de la deuxième et l’ajoute au total. Dans ce court laps de temps, il y a seulement une fraction d’un milliampère-heure qui a été utilisé, donc il serait arrondi à zéro si nous ne faisons pas attention avec nos mathématiques entier. Donc au lieu de décompte le nombre d’heures-milliampère, j’ai calculer le nombre d’heures-microamp. Ce sera 1000 fois plus grande et donc pas de soucis d’arrondi vers le bas à zéro. Lorsque milliampères-heures sont affichées, la charge est divisée par 1000.
Le code est bien commenté, donc les détails sont visibles là.

Résistance de charge
La résistance doit se dissiper un peu de puissance, donc la taille importe-t-elle dans ce cas. Test NiCd et NiMH batteries (1,2 volts) la dissipation de puissance est moins de 1 watt, afin de choisir une résistance suffisante, ou plusieurs résistances en parallèle. Avec le courant relativement important, veillez à utiliser du fil épais pour le chemin de la décharge.

J’ai envisagé de permettre le test des batteries Li-ion 14500 de type car ils sont de taille AA trop, mais la résistance de charge devra être remplacé par une valeur plus grande pour accueillir une tension plus élevée. Lorsque la batterie est insérée, le programme vérifie la tension de la batterie et n’effectue pas le test si détecte une batterie Li-ion. Si je ne fais pas cela, la résistance de charge attire plus de 1400 milliampères, qui est la manière sur le courant de décharge recommandée maximale de 450 milliampères. La résistance dissiperait (en théorie) environ 6 watts, et l’arôme de fumée pourrait remplir la salle. Cela met l’accent sur le besoin de votre code tester et traiter des conditions inattendues ! Je pourrais ont conçu un circuit pour permettre de tester des batteries Li-ion en ajoutant un FET supplémentaire et résistance de charge, mais je n’avait pas besoin de cette fonctionnalité.

Alimentation MOSFET (FET)
Ce composant est comme un interrupteur. La sortie du microcontrôleur commande l’interrupteur. Lorsque la sortie est haute à la porte de la FET, il permet de courant pour passer de la borne positive de la batterie, par l’intermédiaire de la résistance, et le FET, puis termine le chemin du retour à la borne négative. Cela décharge la batterie sur une période de temps. J’ai utilisé un FET j’ai récupéré sur un vieux PC (référence IRL3103S). Tout autre appareil semblable devrait fonctionner aussi longtemps que la Drain à Source sur-résistance est faible. La résistance de 2M ohms assure la lecture d’un support de batterie vide est zéro volts. Sans elle, l’entrée A/D va produire des résultats imprévisibles.

Affichage
J’ai utilisé un écran LCD d’un vieux téléphone cellulaire de Nokia 5110 qui a été une douleur au fil, mais la bonne nouvelle est que l’affichage est disponible dans un Conseil d’administration facile à utiliser de Sparkfun - ainsi que les autres matériaux. L’Arduino est en cours d’exécution à 5 volts, mais l’affichage et les lignes de contrôle doivent non supérieure à 3,3 volts. Il existe plusieurs façons d’y parvenir, j’ai choisi à l’aide de résistances pour former un diviseur de tension. Les résistances de 1800 ohms et 3300 ohms forment une paire qui divisent les sorties 5 volts de l’Arduino pour les volts 3,3 désirées. Dans la version autonome j’ai gardé la conception même. Je pourrais ont diminué la tension du microcontrôleur - la puce AVR va fonctionner à une tension plus faible - mais qui amènerait les autres modifications de conception, donc j’ai gardé la même conception. L’écran a un contre-jour, donc j’ai câblé il vers le haut à travers une résistance de limitation de courante. L’écran du Nokia est affichage mappé un peu, donc je profita de ce et faite batterie animés icônes pour afficher l’état des trois cellules. La bibliothèque de PCD8544 facilite le contrôle de l’affichage un clin d’oeil http://code.google.com/p/pcd8544/

Le diagramme ci-dessus constitue un schéma simplifié montrant un des circuits décharge contrôlée par l’Arduino.