Elementele de bază ale măsurătorilor de încărcare a bateriei. Un dispozitiv pentru măsurarea capacității bateriei de pe AliExpress Măsurarea capacității bateriei fără instrumente de măsurare

13.10.2023

Acest design este conectat ca atașament la un încărcător, dintre care multe scheme diferite au fost deja descrise pe Internet. Afișează pe ecranul cu cristale lichide valoarea tensiunii de intrare, cantitatea de curent de încărcare a bateriei, timpul de încărcare și capacitatea curentului de încărcare (care poate fi fie în amperi-oră, fie în miliamperi-oră - depinde doar de firmware-ul controlerului și de șuntul utilizat) . (Cm. Fig.1Şi Fig.2)

Fig.1

Fig.2

Tensiunea de ieșire a încărcătorului nu trebuie să fie mai mică de 7 volți, altfel acest set-top box va necesita o sursă de alimentare separată.

Dispozitivul se bazează pe un microcontroler PIC16F676 și un indicator cu cristale lichide cu 2 linii SC 1602 ASLB-XH-HS-G.

Capacitatea maximă de încărcare este de 5500 mA/h și, respectiv, 95,0 A/h.

Schema schematică este prezentată în Fig 3.

Fig.3. Schema schematică a unui atașament pentru măsurarea capacității de încărcare

Conexiune la încărcător - pornit Fig 4.

Fig.4 Schema de conectare a set-top box-ului la încărcător

Când este pornit, microcontrolerul solicită mai întâi capacitatea de încărcare necesară.
Setat prin butonul SB1. Resetare - butonul SB2.
Pinul 2 (RA5) se ridică, ceea ce pornește releul P1, care la rândul său pornește încărcătorul ( Fig.5).
Dacă butonul nu este apăsat mai mult de 5 secunde, controlerul trece automat în modul de măsurare.

Algoritmul pentru calcularea capacității în acest set-top box este următorul:
O dată pe secundă, microcontrolerul măsoară tensiunea la intrarea set-top box-ului și curentul, iar dacă valoarea curentului este mai mare decât cifra cea mai puțin semnificativă, crește contorul de secunde cu 1. Astfel, ceasul arată doar timp de încărcare.

Apoi, microcontrolerul calculează curentul mediu pe minut. Pentru a face acest lucru, citirile curentului de încărcare sunt împărțite la 60. Numărul întreg este înregistrat în contor, iar restul diviziunii este apoi adăugat la următoarea valoare curentă măsurată și numai atunci această sumă este împărțită la 60. Având astfel efectuat 60 de măsurători într-un minut, numărul din contor va fi valoarea medie curentă pe minut.
Când citirea secundelor trece de zero, valoarea medie a curentului este la rândul său împărțită la 60 (folosind același algoritm). Astfel, contorul de capacitate crește o dată pe minut cu o șaizecime din curentul mediu pe minut. După aceasta, contorul mediu de curent este resetat la zero și numărarea începe din nou. De fiecare dată, după calcularea capacității de încărcare, se face o comparație între capacitatea măsurată și cea specificată, iar dacă acestea sunt egale, pe afișaj este afișat mesajul „Încărcare finalizată”, iar pe a doua linie - valoarea acestei capacitatea de încărcare și tensiune. Un nivel scăzut apare la pinul 2 al microcontrolerului (RA5), care oprește releul. Încărcătorul se va deconecta de la rețea.

Fig.5

Configurarea dispozitivului se reduce doar la setarea citirilor corecte ale curentului de încărcare (R1 R5) și tensiunii de intrare (R4) folosind un ampermetru de referință și un voltmetru.

Acum despre șunturi.
Pentru un încărcător cu un curent de până la 1000 mA, puteți utiliza o sursă de alimentare de 15 V, un rezistor de 0,5-10 Ohm cu o putere de 5 W ca șunt (o valoare mai mică a rezistenței va introduce o eroare mai mică în măsurare, dar va face dificilă reglarea cu precizie a curentului la calibrarea dispozitivului), iar secvenţial cu o baterie reîncărcabilă, o rezistenţă variabilă de 20-100 Ohmi, care va stabili valoarea curentului de încărcare.
Pentru un curent de încărcare de până la 10A, va trebui să faceți un șunt dintr-un fir de înaltă rezistență cu o secțiune transversală adecvată cu o rezistență de 0,1 Ohm. Testele au arătat că chiar și cu un semnal de la șuntul de curent egal cu 0,1 volți, rezistențele de reglare R1 și R3 pot seta cu ușurință citirea curentului la 10 A.

PCB pentru acest dispozitiv a fost dezvoltat pentru indicatorul WH1602D. Dar puteți folosi orice indicator potrivit prin reluarea firelor în consecință. Placa este asamblată în aceleași dimensiuni ca și afișajul cu cristale lichide și este fixată în spate. Microcontrolerul este instalat pe priză și vă permite să schimbați rapid firmware-ul pentru a trece la un alt curent de încărcare.

Înainte de a porni pentru prima dată, setați rezistențele de reglare în poziția de mijloc.

Ca șunt pentru versiunea de firmware pentru curenți scăzuti, puteți utiliza 2 rezistențe MLT-2 de 1 Ohm conectate în paralel.

Puteți folosi indicatorul WH1602D în set-top box, dar va trebui să schimbați pinii 1 și 2. În general, este mai bine să verificați documentația pentru indicator.

Indicatorii MELT nu vor funcționa din cauza incompatibilității cu interfața pe 4 biți.

Dacă doriți, puteți conecta iluminarea de fundal a indicatorului printr-un rezistor de limitare a curentului de 100 ohmi

Acest atașament poate fi folosit pentru a determina capacitatea unei baterii încărcate.

Fig.6.Determinarea capacității unei baterii încărcate

Puteți utiliza orice sarcină ca sarcină (bec, rezistor...), doar atunci când îl porniți trebuie să setați orice capacitate evident mare a bateriei și, în același timp, să monitorizați tensiunea bateriei pentru a preveni descărcarea profundă.

(De la autor) Set-top box-ul a fost testat cu un încărcător modern de impulsuri pentru bateriile auto,
Aceste dispozitive furnizează tensiune și curent stabil cu ondulație minimă.
Când am conectat set-top box-ul la un încărcător vechi (transformator descendente și redresor cu diodă), nu am reușit să ajustez citirile curentului de încărcare din cauza ondulațiilor mari.
Prin urmare, s-a decis schimbarea algoritmului de măsurare a curentului de încărcare de către controler.
În noua ediție, controlerul efectuează 255 de măsurători de curent în 25 de milisecunde (la 50Hz - perioada este de 20 de milisecunde). Și din măsurătorile efectuate, selectează cea mai mare valoare.
Este măsurată și tensiunea de intrare, dar este selectată cea mai mică valoare.
(La curentul de încărcare zero, tensiunea ar trebui să fie egală cu emf bateriei.)
Cu toate acestea, cu o astfel de schemă, este necesar să instalați o diodă și un condensator de netezire (>200 µF) în fața stabilizatorului 7805 pentru o tensiune nu mai mică decât tensiunea de ieșire a încărcătorului.
dispozitive. O tensiune de alimentare prost netezită a microcontrolerului a dus la defecțiuni.
Pentru a seta cu precizie citirile set-top box, se recomandă utilizarea trimmerelor cu mai multe turesau instalați rezistențe suplimentare în serie cu trimmere (selectați experimental).
Ca șunt pentru un set-top box de 10 A, am încercat să folosesc o bucată de sârmă de aluminiu cu o secțiune transversală de 1,5 mmaproximativ 20 cm lungime - funcționează excelent.

16-11-2008

Gulieev Serghei Nikolaevici
kvant19 [a] rambler.ru

Utilizarea microcontrolerelor în inginerie electrică poate simplifica semnificativ proiectarea, oferind dispozitivului funcții care sunt foarte dificil sau chiar imposibil de implementat pe elemente logice individuale.

Acest dispozitiv este conectat ca un set-top box la un încărcător, dintre care o varietate de scheme au fost deja descrise pe Internet. Afișează pe ecranul cu cristale lichide valoarea tensiunii de intrare, cantitatea de curent de încărcare a bateriei, timpul de încărcare și capacitatea curentului de încărcare (care poate fi fie în amperi-oră, fie în miliamperi-oră - depinde doar de firmware-ul controlerului și de șuntul utilizat) . Tensiunea de ieșire a încărcătorului nu trebuie să fie mai mică de 7 volți, altfel acest set-top box va necesita o sursă de alimentare separată. Dispozitivul se bazează pe un microcontroler PIC16F676 și un indicator cu cristale lichide cu 2 linii SC 1602 ASLB-XH-HS-G. Capacitatea maximă de încărcare este de 5500 mA/h și, respectiv, 95,0 A/h.

Diagrama schematică este prezentată în Fig. 1.

Conexiune la încărcător - vezi Fig. 2.

Când este pornit, microcontrolerul solicită mai întâi capacitatea de încărcare necesară. Setat prin butonul SB1. Resetare - butonul SB2.

Dacă butonul nu este apăsat mai mult de 5 secunde, controlerul trece automat în modul de măsurare. Pinul 2 (RA5) este setat ridicat.

Algoritmul pentru calcularea capacității în acest set-top box este următorul:

O dată pe secundă, microcontrolerul măsoară tensiunea la intrarea set-top box-ului și curentul, iar dacă valoarea curentului este mai mare decât cifra cea mai puțin semnificativă, crește contorul de secunde cu 1. Astfel, ceasul arată doar timp de încărcare.

Apoi, valoarea medie a curentului este la rândul său împărțită la 60 (folosind același algoritm). Astfel, contorul de capacitate crește o dată pe minut cu o șaizecime din curentul mediu pe minut.

După aceasta, contorul mediu de curent este resetat la zero și numărarea începe din nou. De fiecare dată, după calcularea capacității de încărcare, se face o comparație între capacitatea măsurată și cea specificată, iar dacă acestea sunt egale, pe afișaj este afișat mesajul „Încărcare finalizată”, iar pe a doua linie - valoarea acestei capacitatea de încărcare și tensiune. Un nivel scăzut apare la pinul 2 al microcontrolerului (RA5), ceea ce duce la stingerea LED-ului. Acest semnal poate fi folosit pentru a porni un releu, care, de exemplu, deconectează încărcătorul de la rețea (vezi Fig. 3).

Configurarea dispozitivului se reduce la setarea citirilor corecte ale curentului de încărcare (R1 R3) și tensiunii de intrare (R2) folosind un ampermetru de referință și un voltmetru. Pentru a seta cu precizie citirile set-top box, se recomandă să utilizați rezistențe de tuns multi-turn sau să instalați rezistențe suplimentare în serie cu trimmerele (selectați experimental).

Acum despre șunturi.

Pentru un încărcător cu un curent de până la 1000 mA, puteți utiliza o sursă de alimentare de 15 V, un rezistor de 5-10 Ohm cu o putere de 5 W ca șunt, iar în serie cu bateria încărcată o rezistență variabilă de 20 -100 Ohmi, care va seta curentul de încărcare.

Pentru un curent de încărcare de până la 10 A (max 25,5 A), va trebui să faceți un șunt dintr-un fir de înaltă rezistență cu o secțiune transversală adecvată cu o rezistență de 0,1 Ohm. Testele au arătat că, chiar și cu un semnal de la șuntul de curent egal cu 0,1 volți, rezistențele de reglare R1 și R3 pot seta cu ușurință citirea curentului la 10 A. Cu toate acestea, cu cât semnalul de la senzorul de curent este mai mare, cu atât este mai ușor de setat citirile corecte.

Ca șunt pentru un set-top box de 10 A, am încercat să folosesc o bucată de sârmă de aluminiu cu o secțiune transversală de 1,5 mm și o lungime de 30 cm - funcționează excelent.

Datorită simplității circuitului, nu a fost dezvoltată o placă de circuit imprimat pentru acest dispozitiv, aceasta este asamblată pe o placă de aceleași dimensiuni ca și indicatorul cu cristale lichide și este fixată în spate. Microcontrolerul este instalat pe priză și vă permite să schimbați rapid firmware-ul pentru a trece la un alt curent de încărcare.

rezolvarea unei probleme începe întotdeauna cu cea mai simplă opțiune - luați una gata făcută. și asta este ceea ce poți cumpăra - gata făcut. și apoi din ce în ce mai complex, până la punctul de dezvoltare și fabricație de la zero. aceasta este cea mai dificila varianta
Mai rău este că el este cel mai periculos. Va trebui să-l testezi pe capul tău...
Poate că acest lucru este adevărat. Doar ceea ce este scris pe baterie coincide uneori suspect de strâns cu citirile, dar uneori deloc. Pe baza acestui lucru, putem spune cu siguranță că dispozitivul este util. Nu știu pe ce se bazează afirmația ta. Și veți afla că citirile luate în acest mod (foarte lent) diferă de cele pe care le obțineți imediat cu acel dispozitiv. Și probabil într-o măsură mai mare - adică, de exemplu, bateria spune 2600, dar dacă o încărcați/descărcați de mai multe ori (și aceasta este echivalentă cu funcția de reîmprospătare), vom obține 2800 sau mai mult. Și ca urmare, diferența este minusculă, s-a pierdut mult timp, am învățat capacitatea „ideală”. Dacă vorbim despre o baterie de mașină, atunci aceasta nu va fi încărcată într-o mașină. În consecință, acest dispozitiv arată, mai degrabă, sarcina acumulată indirect, mai degrabă decât capacitatea. Dar pentru practică este suficient. Unele dispozitive în acest scop măsoară și rezistența internă a bateriei. Dacă există multe baterii de același tip, sortarea va fi destul de posibilă. Da, asta este groaznic. Și chiar mai multă țară folosește un sistem de operare fără licență și nu vrea să plătească taxe, astfel încât următorul Zakharchenko să le fure. M-am descurcat cumva toată viața fără un registru de stat. Și pentru majoritatea cetățenilor care folosesc instrumente de măsurare în electronică, DSM este inutil. Registrul dvs. de stat și verificările sunt necesare la fel cum un șofer are nevoie de o inspecție tehnică. Dar asta este doar punctul meu. Era un miros de oficialitate aici. Ceea ce sunt de acord este opinia lui kovigor. Siguranța pe primul loc.
Subiectul se revarsă fără probleme într-o discuție despre securitate)))). Dragă kovigor, de undeva i-a venit ideea că cei care vor să măsoare capacitatea acumulată a unei baterii cu acest aparat trebuie să folosească baterii de rahat și încărcare de neînțeles. Și începe: siguranță, și știi că viața... știu, știu. Propun să oprim acest potop și să scriu la subiect. Îi rog pe cei cunoscători să facă modificări la firmware pentru a ridica tensiunea de încărcare-descărcare controlată la 45 de volți.
nimeni care știe nu știe ce ai făcut? pe ce ai construit? si ce firmware folosesti in acest moment?
Ei bine, pentru fiecare al lui, odată ce folosești pseudo instrumente, citirile din timpul măsurătorilor vor fi atât de vagi, dar, în general, încerc să verific chiar și instrumentele dovedite cu cele de referință, deși ești un guru, cel mai probabil instrumentele utilizați sunt un segment ieftin de echipamente care nu pot fi verificate din -din cauza erorilor mari de măsurare, iar în general pentru proiectele mari la întreprinderi mari legate de echipamente electronice, toate dispozitivele sunt supuse verificării, nu pentru a hrăni pe cineva, ci pentru a efectua măsurători precise.
absolut în gaură. Ca verificator, îi pot spune verificatorului. că toate echipamentele de măsurare, absolut totul, sunt împărțite în două mari clase: 1. echipamente de măsurare, de orice clasă de precizie 2. contoare de afișare, primul, în funcție de clasa de precizie, poate fi fie standard, fie standard, fie contoare cu un clasă de precizie clar definită.
cele doua arată că valoarea măsurată este prezentă. de asemenea, cu precizie variabilă, iar în decurs de o oră această precizie poate depăși acuratețea instrumentelor din primul grup. Din acest punct apare întrebarea - care este atunci diferența. diferența este că aparatele din prima grupă sunt trecute în registrul de stat al instrumentelor de măsură. iar toate datele oficiale cu valoare legală pot fi furnizate numai pe baza măsurătorilor efectuate de aceste instrumente. iar dispozitivele din a doua grupă nu au astfel de capacități sau justificare legală.
Pe parcurs, folosești dispozitive de rahat și trăiești în lumea ta imaginară, care a mers de mult înainte cu dispozitive ieftine. Și pentru majoritatea dispozitivelor care consumă 220, nu are nicio diferență - 220 sau 223 în priză. Se pare că ești mai mult un teoretician. Există o sursă în ASMA. Nu este nevoie să inversați nimic. Trebuie doar să schimbi câteva lucruri. Pentru a face acest lucru, trebuie să fii un utilizator practic de microcip.
La cererea inosat, postez firmware actualizat cu tensiune de control crescuta, pana la 50V. Nu uitați să recalculați divizorul de intrare al voltmetrului folosind circuitul meu R4. Firmware pentru microcontroler 16F684. Există un meniu de selectare a modului.
Ei bine, firmware-ul promis pentru 676, cu un singur mod de încărcare și tensiune de control dublată.
Unul dintre MK-urile mele preferate! Există un contor de capacitate USB. Măsurați curentul de 10 ori pe secundă și calculați capacitatea în consecință. Ei bine, dacă pentru o mașină, atunci pe atmega8, toate modurile - încărcare - descărcare, antrenament, calculul capacității cu încărcare constantă (descărcare), încărcare asimetrică, în orice mod. Dispozitivul nu reglează curentul, ci controlează doar tastele mosfet în funcție de tensiunea specificată de la tastatură.
Și toată verificarea instrumentelor este necesară doar pentru serviciul militar, pentru ca aceștia să poată doborâ Pindos în aer și pe mare! Și pentru orice altceva, sunt paraziți care vor să-și demonstreze „nevoia”... Dar de fapt, nu e nevoie de ei, la fel ca 90 la sută din autorități. Așa ceva!
... acum dispozitivele de reglare sunt stocate în memorie, nu există rezistențe de reglare care plutesc departe de valoarea lor nominală și nu există nimic de reglat acolo. Iar idiotul de la TsSM, care a vrut să facă bani din mine, nici nu a putut să-mi pornească oscilatorul SONY\TEKTRONIX (care în 1998 cu siguranță nu era în registrul de stat - nu a funcționat mai rău pentru asta). Bravo Ivan_79. Am abandonat microcipul cu mult timp în urmă - după ce MPLAB a compilat o comandă inexistentă pentru cristal. Și la acel moment, vârful pierdea semnificativ în fața lui Atmel (deși pe care l-a cumpărat mai târziu - Gyyy).
Multumesc! Dar în Proteus cu firmware pentru 16F684 releul nu se oprește atunci când este atinsă tensiunea setată pentru încărcare. Pentru descărcare este oprit, dar pentru încărcare nu)). Firmware pentru PIC16F676 - totul bun. Pentru oricine este interesat, postez aspectul plăcii pentru PIC16F676 cu o funcție de încărcare (în cazul meu, pentru 42 de volți, așa că am modificat ușor circuitul). Nu am făcut-o încă în hardware, nu pot garanta corectitudinea lui.
Puteți uita de ACEASTA consolă odată pentru totdeauna... Am cules-o cu mult timp în urmă, nu există un singur firmware sensibil și nu poate exista din cauza vârfului selectat... Pentru mine nu mai există.. . mai ales că există MULT cea mai bună alternativă dacă decideți să o montați singur, iată-l: https://www..html?di=66280 vezi articolul complet, totul este acolo... cred că mulți vor fi de acord. cu mine..
Apropo, cel mai recent proiect este un voltmetru AC. Pe PIC16F684 și un indicator de registru 595 cu 4 segmente. fara transformator. Și precizia este de 0,5 - 1 volt!
Releele nu sunt foarte potrivite pentru încărcătoarele cu curenți mari. Pentru că are loc un incident neplăcut cu contactele lipite (chiar dacă curenții sunt mai mici decât cei indicați în pașaportul de ștafetă). Prin urmare, pentru o funcționare fiabilă, a trebuit să venim cu o schemă de chei de câmp. Diagrama este atașată. Este pentru curenți de cel mult 3 amperi, pentru cele mai mari, instalați chei mai puternice.
Într-una dintre aceste zile voi verifica și voi repara oprirea la încărcare. Totul părea să funcționeze în Proteus.
Ivan? Poate nu este proteusul? Poate releul chiar se lipește? Uită-te la diagrama de mai sus! Și problemele mele au dispărut cu implementarea lui! Și totul a început să funcționeze ca un ceas! Adevărat, controlerul este pe atmega8, dar acest lucru nu mai este important.

Fiecare proprietar de mașină se întreabă ce fel de dispozitiv este necesar pentru a măsura capacitatea bateriei. Această valoare este adesea măsurată în timpul întreținerii programate, dar va fi util să învățați cum să o determinați singur.

Dispozitiv de măsurare a capacității bateriei

Capacitatea bateriei este un parametru care determină cantitatea de energie furnizată de baterie la o anumită tensiune într-o oră. Se măsoară în A/h (Amperi pe oră) și depinde de care este determinat de un dispozitiv special - un hidrometru. La achiziționarea unei baterii noi, producătorul indică toți parametrii tehnici de pe carcasă. Dar puteți determina singur această valoare. Există dispozitive și metode speciale pentru aceasta.

Cel mai simplu mod este să luați un tester special, de exemplu „Pendant”. Acesta este un dispozitiv modern pentru măsurarea capacității unei baterii de mașină, precum și a tensiunii acesteia. În acest caz, veți petrece o perioadă minimă de timp și veți obține un rezultat fiabil. Pentru a verifica, trebuie să conectați dispozitivul la bornele bateriei și în câteva secunde va determina nu numai capacitatea, ci și tensiunea bateriei și starea plăcilor. Cu toate acestea, există și alte capacități ale bateriei.

Prima metodă (clasică)

De exemplu, un multimetru poate fi folosit ca dispozitiv pentru a măsura capacitatea bateriei unei mașini, dar nu veți obține citiri precise cu acesta. O condiție prealabilă pentru această metodă (se numește metoda de descărcare de control) este ca bateria să fie complet încărcată. În primul rând, trebuie să conectați un consumator puternic la baterie (un bec obișnuit de 60 W va fi suficient).

După aceea, trebuie să asamblați un circuit, care constă dintr-un multimetru, baterie, consumator și să aplicați sarcina. Dacă becul nu își schimbă luminozitatea în decurs de 2 minute (altfel bateria nu poate fi restabilită), luăm citiri de pe dispozitiv la anumite intervale de timp. De îndată ce indicatorul scade sub tensiunea standard a bateriei (sub sarcină este de 12 V), descărcarea sa va începe. Acum, știind perioada de timp necesară pentru a epuiza complet rezerva de energie și curentul de sarcină al consumatorului, este necesar să se înmulțească aceste valori. Produsul acestor cantități este capacitatea reală a bateriei. Dacă valorile obținute diferă de datele pașaportului într-o măsură mai mică, bateria trebuie înlocuită. Această metodă face posibilă determinarea capacității oricărei baterii. Dezavantajul acestei metode este că durează mult.

A doua metodă

De asemenea, puteți utiliza o metodă în care bateria este descărcată printr-un rezistor folosind un circuit special. Folosind un cronometru, determinăm timpul petrecut la descărcare. Deoarece energia se va pierde la o tensiune de 1 volt, o putem determina cu ușurință folosind formula I=UR, unde I este curentul, U este tensiunea, R este rezistența. În acest caz, este necesar să se evite descărcarea completă a bateriei, folosind, de exemplu, un releu special.

Cum să faci singur dispozitivul

Dacă nu este posibil să achiziționați un dispozitiv gata făcut, puteți oricând asambla un dispozitiv pentru măsurarea capacității bateriei cu propriile mâini.

Pentru a determina starea de încărcare și capacitatea bateriei, puteți utiliza. Există multe modele de mufe gata făcute la vânzare, dar o puteți asambla singur. Una dintre opțiuni este discutată mai jos.

Acest model folosește o scară extinsă, care asigură o precizie ridicată a măsurătorilor. Există o rezistență de sarcină încorporată. Scara este împărțită în două intervale (0-10 V și 10-15 V), ceea ce asigură o reducere suplimentară a erorii de măsurare. Dispozitivul are, de asemenea, o scară de 3 volți și o altă ieșire a dispozitivului de măsurare, făcând posibilă verificarea borcanelor individuale ale bateriei. Scara de 15V se realizează prin reducerea tensiunii pe diodă și dioda zener. Curentul dispozitivului crește dacă valoarea tensiunii depășește nivelul de deschidere al diodei zener. Când se aplică o tensiune de polaritate incorectă, dioda îndeplinește funcția de protecție.

În diagramă: R1- transferă curentul necesar către dioda zener; R2 și R3 - rezistențe selectate pentru microampermetrul M3240; R4 - determină lățimea intervalului de scară îngustă; R5 - rezistență la sarcină, pornit prin comutatorul SB1.

Curentul de sarcină este determinat de legea lui Ohm. Se ia în considerare rezistența la sarcină.

Dispozitiv de măsurare a capacității bateriei AA

Capacitatea bateriilor AA este măsurată în mAh (miliamperi pe oră). Pentru a măsura astfel de baterii, puteți folosi încărcătoare speciale care determină curentul, tensiunea și capacitatea bateriei. Un exemplu de astfel de dispozitiv este dispozitivul de măsurare a capacității bateriei AccuPower IQ3, care are o sursă de alimentare cu un interval de tensiune de la 100 la 240 de volți. Pentru a măsura, va trebui să introduceți bateriile în dispozitiv și toți parametrii necesari vor apărea pe afișaj.

Determinarea capacității folosind un încărcător

Capacitatea poate fi determinată și folosind un încărcător convențional. După ce a determinat cantitatea de curent de încărcare (este indicat în caracteristicile dispozitivului), este necesar să încărcați complet bateria și să notați timpul petrecut cu aceasta. Apoi, înmulțind aceste două valori, obținem capacitatea aproximativă.

Citiri mai precise pot fi obținute folosind o altă metodă, pentru care veți avea nevoie de o baterie complet încărcată, un cronometru, un multimetru și un consumator (puteți folosi, de exemplu, o lanternă). Conectam consumatorul la baterie, iar cu ajutorul unui multimetru determinam consumul de curent (cu cat este mai mic, cu atat rezultatele sunt mai fiabile). Notăm timpul în care lanterna a strălucit, și înmulțim rezultatul obținut cu consumul de curent.

Îmi împărtășesc ideea despre cel mai simplu mod de a măsura capacitatea bateriei fără a cumpăra instrumente de măsurare scumpe. Eșantionul de testare a fost o baterie litiu-ion 18650, dar metoda mea de măsurare a capacității va funcționa și pentru alte baterii.
Prima parte a articolului descrie opțiunea bugetară.
În al doilea - (fără multimetru și tester USB).
La sfârșitul articolului există unul mic.

Baterii Li-Ion.

Dispozitivele electronice moderne folosesc pe scară largă baterii litiu-ion (Li-Ion) de diferite forme și dimensiuni.
Indiferent de dimensiunea standard, toate au caracteristici similare și, în general, diferă doar prin capacitate.
De regulă, există baterii cu o tensiune nominală de 3,7 volți (deși există și 3,8 volți).
Bateriile Li-Ion de 3,7 V nu pot fi încărcate peste o tensiune de 4,23 V și nu pot fi descărcate sub 2,5 V, altfel va avea loc un proces ireversibil și celula va trebui doar aruncată. Bateria poate fi descărcată și încărcată la orice valoare (nu are efect de memorie), atâta timp cât tensiunea este în intervalul de la 2,5 la 4,23 V. Cu toate acestea, o baterie complet descărcată trebuie încărcată cât mai curând posibil, astfel încât nu-și pierde prematur capacitatea.
De asemenea, bateriile litiu-ion diferă unele de altele prin prezența protecției. Este posibil ca bateria să nu aibă protecție electronică (doar o celulă galvanică) sau poate avea un circuit încorporat care protejează celula de descărcarea excesivă, supraîncărcare și supraîncălzire.
Dar indiferent de modul în care protejați și monitorizați starea bateriei, capacitatea acesteia va scădea constant în timp. Cu cât temperatura de funcționare este mai mare și cu cât sunt efectuate mai multe cicluri de încărcare-descărcare, cu atât mai repede îmbătrânește bateria.

baterie Li-ion 18650.

18650 baterii de la o baterie de laptop

18650 este denumirea celei mai comune baterii Li-Ion, ale cărei dimensiuni sunt puțin mai mari decât o baterie AA obișnuită (18x65 mm). Tot ceea ce se aplică bateriei 18650 se aplică și altor baterii litiu-ion!
Dimensiunea bateriei 18650 este adesea folosită în lanterne de mare putere, lasere și diverse electronice. Bateriile pentru laptopuri, unele șurubelnițe și chiar vehiculele electrice sunt asamblate din 18650 de celule.
Dacă cumpărați o baterie de marcă, cel mai probabil are protecție electronică încorporată. Bateriile chinezești ieftine, comandate de exemplu de la Aliexpress, nu au protecție. În plus, capacitatea lor este de obicei de câteva ori mai mică decât cea declarată.

Măsurarea capacității unei baterii 18650.

Capacitatea bateriilor litiu-ion este de obicei exprimată în miliamperi-oră (mAh). Dacă celula dvs. 18650 are o inscripție precum „1800” sau „2200” pe ea, aceasta este capacitatea sa declarată. Este mai corect să se măsoare capacitatea în Watt-oră, dar la marcarea elementelor sunt indicate doar miliamperi-ore.
Pentru a măsura capacitatea bateriei, încărcarea și alte cercetări, există multe dispozitive speciale într-o gamă largă de prețuri. Cel mai faimos dintre ele, IMAX, costă aproximativ 2.000 de ruble. O astfel de achiziție va fi justificată doar dacă încărcați diferite tipuri de baterii în fiecare zi.

O opțiune bugetară pentru măsurarea capacității unei baterii litiu-ion.

Despre ce era vorba? Bateria laptopului meu a început să se descarce foarte repede. De regulă, o baterie reîncărcabilă este formată din 6 18650 de celule Dacă chiar și o celulă se defectează, acest lucru afectează performanța bateriei în ansamblu. Prin urmare, am decis să aflu care dintre elemente și-a redus capacitatea pentru a-l înlocui cu unul nou. Celulele dintr-o baterie de laptop, precum și majoritatea bateriilor bugetare 18650, nu au protecție individuală, așa că atunci când lucrați cu ele, nu ar trebui să fie supradescărcate sau supraîncărcate.

Procedura de operare

Înainte de măsurarea capacității, elementul 18650 testat trebuie deconectat de la alte elemente de circuit și încărcat complet (până la 4,23 V). M-am uitat la încărcătoare ieftine de la chinezi și, pe baza recenziilor, mi-am dat seama că, din cauza calității lor scăzute, mulți oameni și-au distrus deja bateriile. Pentru scopurile mele, am cumpărat cel mai ieftin Powerbank. Aceasta este o cutie cu un convertor electronic pentru 1 sau mai multe baterii 18650, care, pe lângă scopul propus, vă permite să încărcați bateria la o tensiune de 4,23 V și să descărcați la 2,5 V.
Pentru a încărca, puneți bateria în interiorul Powerbank și conectați-o la un încărcător obișnuit de telefon mobil.
Când bateria este complet încărcată, deconectați Powerbank-ul de la încărcătorul telefonului.
Bateria este pregătită pentru măsurarea capacității. Ceea ce avem nevoie acum sunt cele achiziționate de pe același Aliexpress tester USB(220 de ruble) și rezistență de sarcină(50 de ruble).
Doar conectați testerul USB la un capăt la Powerbank, iar celălalt la rezistența de încărcare. Aveți grijă când cumpărați, există diferite tipuri de teste USB. Unele testere USB arata doar curentul si tensiunea, dar avem nevoie de unul care, pe langa ele, sa masoare si capacitate!

Câteva fotografii și o scurtă trecere în revistă a testerului USB la sfârșitul articolului

Măsurarea capacității bateriei fără instrumente de măsurare.

Schema de circuit a unui tester USB de casă, care măsoară capacitatea unei baterii Li-ion 18650

Intenționam să aflu capacitatea bateriei folosind metoda descrisă mai sus, dar testerul USB care a sosit din China 2 luni mai târziu s-a dovedit a fi defect, așa că am decis să măsoare capacitatea fără instrumente de măsură.
Din fericire, aveam deja un Powerbank. Designul său este de așa natură încât, pe de o parte, împiedică descărcarea bateriei sub tensiunea admisă, iar pe de altă parte, menține constantă 5 volți la ieșire. Dacă conectăm un rezistor de 5 ohmi la ieșirea de 5 volți, obținem un curent de descărcare de 1 amper. Și această valoare ar trebui, teoretic, să fie menținută pe toată durata de descărcare. Curentul (1 A) și tensiunea (5 V) sunt cunoscute, nu rămâne decât să notăm timpul. Pentru a nu sta o oră cu un cronometru în mână, ar trebui să conectați un ceas cu alarmă electromecanic obișnuit (ceas) la ieșirea Powerbank în paralel cu un rezistor de cinci ohmi. Dar ceasul necesită 1,5 volți (tensiunea unei baterii AA) și avem până la 5. Prin urmare, conectăm ceasul printr-un divizor de tensiune format din două rezistențe - 470 și 1070 ohmi. Dacă aveți un multimetru, puteți utiliza o rezistență variabilă de 470 Ohm - 1,5 kOhm în locul acestor rezistențe, setând intrarea ceasului la 1,5-1,8 Volți.
Așadar, am setat mâinile la 12:00 și am conectat balastul cu ceasul la Powerbank. După ceva timp, bateria se va descărca la 2,5 volți. Power Bank se oprește, ceasul se oprește și acetele marchează ora. În cazul meu, timpul de descărcare a fost de 50 de minute (50 min/60= 0,83 ore).

Acum să calculăm capacitatea bateriei.
Dacă am dori să calculăm capacitatea Powerbank-ului ca dispozitiv independent, am înmulți pur și simplu curentul și timpul: 1A*0,83h=0,83 Ah sau 830 miliamperi-oră.
Dar trebuie să știm capacitate baterie 18650, deci ar trebui să înmulțiți rezultatul cu raportul dintre tensiunea Powerbank (U.pwb) și tensiunea nominală a celulei 18650 (U.b). În plus, pentru un rezultat mai precis, împărțim totul la eficiența convertorului Powerbank, care este de aproximativ 0,95.
Având în vedere cele de mai sus, finala formula pentru calcularea capacității bateriei va lua forma:

I * t * U.pwb / U.baterie / eficiență = 1A * 0,83 h * 5 V / 3,7 V / 0,95 = 1,18 Ah (1180 miliamperi-oră)

Observatii si corectii.

Experimentul a relevat apariția pulsațiilor care interferează cu funcționarea ceasului. Prin urmare, un condensator a trebuit să fie lipit paralel cu intrarea lor (în locul bateriei). Capacitatea la care circuitul funcționează stabil este de 100 microfarads (mai mult este posibil), tensiunea condensatorului este oricare, dar nu mai puțin de 5 volți.
În timpul descărcării, rezistența de balast de 5 ohmi se încălzește peste 100 de grade, așa că nu îl apucați. Lipiți circuitul astfel încât acest rezistor să nu atingă corpul Powerbank sau condensatorul, altfel se vor topi.
Daca vrei ca descărcarea să meargă mai repede folosește rezistențe de 2 5 Ohm lipite în paralel, în acest caz curentul se va dubla și timpul de descărcare se va înjumătăți. Videoclipul demonstrează în modul accelerat funcționarea unui ceas cu motor pas cu pas, care s-a dovedit, de asemenea, a fi chinezesc și s-a blocat periodic când stă întins. Pentru experimente suplimentare, am conectat un ceas sovietic cu un mecanism pendul, care funcționează absolut stabil.
Pentru comoditate, puteți calcula prețul împărțirii cadranului în conformitate cu schema dvs. și marchează scara în orele americaneși/sau în wați oră. În acest caz, ceasul va avea întotdeauna un rezultat gata și nu vor fi niciodată necesare calcule suplimentare.

O scurtă trecere în revistă a testerului USB

Așadar, o scurtă trecere în revistă a testerului USB achiziționat în China prin intermediul site-ului Aliexpress - tot ceea ce am reușit să filmăm înainte de a eșua.

După ce am primit și despachetat, am decis să verific performanța testerului. Pentru a face acest lucru, l-am conectat între încărcător și smartphone. Puteți vedea că dispozitivul arată tensiunea, curentul, consumul de energie curent, timpul de funcționare și energia consumată (Watt-oră). Pentru a măsura capacitatea bateriei, trebuie doar să conectați testerul USB între baterie și rezistența de încărcare după ce bateria este complet descărcată, testerul USB se va opri și capacitatea măsurată va fi stocată în memoria sa. Cu toate acestea, problema nu a mers mai departe decât teorie, pentru că testerul s-a dovedit a fi defect. La conectarea unei sarcini de 5 ohmi, care corespunde la 1 amper, dispozitivul nu mai afișează curentul și alți parametri de măsurat, deși curentul de sarcină admis este de 3 amperi. La sfârșitul videoclipului este demonstrată funcționarea unui mouse conectat la un laptop prin intermediul unui tester USB. Aici testerul este deja într-o stare defectuoasă. Anterior, curentul mouse-ului pe care l-a măsurat era de la 10 la 30 de miliamperi pentru stările de repaus și, respectiv, activ, dar acum curentul nu este afișat.

Tester USB dezasamblat:

Evaluează acest articol:

Cumva, recent a devenit necesară măsurarea capacității unei baterii într-un smartphone, deoarece a început să se descarce prea repede și, bineînțeles, am vrut să comand încă un lucru mic pe AliExpress. Drept urmare, după ce am petrecut câteva minute căutând, l-am găsit pe AliExpress, cu siguranță, dar Aliexpress a avut o altă promoție și prețul s-a dovedit a fi mai profitabil. Dacă te hotărăști să cumperi, verifică-l singur, poate situația se va schimba în acel moment, dar nu uita asta, așa că nu fi leneș și calculează singur unde îți va fi mai profitabil să faci o achiziție. Dar să nu ne abatem de la subiect și să revenim la revizuirea propriu-zisă a dispozitivului în sine.

Prezentare generală a unui dispozitiv pentru măsurarea capacității bateriei

Din fericire, am reușit să găsim un dispozitiv pentru măsurarea capacității bateriei, care a vândut deja mai mult de două mii dintre aceste testere și are doar recenzii pozitive ale clienților despre produs. Dacă îl căutați singur, iată numele original al acestui tester „” pentru referință, poate că o ofertă mai bună va apărea în momentul achiziției. La momentul comenzii, prețul testerului pentru măsurarea capacității bateriei era de 4,26 USD, întrucât eram într-un fel de promoție, prețul obișnuit era de 7,10 USD, dar am reușit să-l cumpărăm și mai ieftin, datorită serviciului de cashback de pe Aliexpress. . În cele din urmă, am plătit 3,90 USD, a fost indicată livrarea, comanda a fost plasată, tot ce trebuia să facem a fost să așteptăm.

Drept urmare, după aproximativ 20 de zile, a sosit coletul. Apropo, codul de urmărire a fost fără litere, doar digital și a fost urmărit doar până în momentul exportului din China, după care nu a mai rămas decât să așteptați, din fericire coletul a ajuns repede, dar articolele mici de obicei ajung întotdeauna mai repede decât cele mari colete, deci nimic surprinzător. Vânzătorul a împachetat dispozitivul pentru măsurarea capacității bateriei într-un plic internațional galben standard, învelind-o anterior în mai multe straturi de folie cu bule, pentru care îi mulțumesc în mod special În interiorul plicului, totul s-a dovedit a fi exact așa cum este indicat în descrierea produsul. Pe spatele dispozitivului nostru pentru măsurarea capacității bateriei există informații despre tensiunea admisă de intrare și ieșire și nivelul de capacitate maximă a indicatorului. Aceste informații sunt în principal pentru iubitorii de experimente, cărora le place să se joace cu prize, dar din moment ce le-am cumpărat pentru nevoi simple casnice, cum ar fi măsurarea capacității bateriei unui smartphone, tabletă, cameră, pur și simplu am luat în considerare aceste informații și am decis să verificăm performanța testerului.

În primul rând, am conectat testerul la tester folosind un cablu USB, care este încorporat în carcasă pe o parte, iar pe cealaltă am introdus un cablu USB de la telefon. Imediat au apărut pe ecran toate informațiile necesare, despre tensiune, puterea curentului și un contor a început să funcționeze, indicând cantitatea de încărcare transferată, care este măsurată de mAh ( miliamperi ore). De fapt, dispozitivul pentru măsurarea capacității bateriei își îndeplinește deja funcția principală și îi face față destul de bine. Dar dacă te uiți cu atenție, vei observa un mic buton lângă afișaj. Este necesara pentru masuratorile comparative, cu alte cuvinte, aceasta memorie de 10 celule in care sunt salvati indicatorii masuratorilor dumneavoastra. Această funcție funcționează conform următorului principiu - prin apăsări scurte ale butonului puteți parcurge citirile măsurătorilor salvate, puteți activa vizualizarea celulelor cu o apăsare dublă și puteți reseta cu o apăsare lungă. În ceea ce ne privește, funcția în sine nu este deosebit de necesară, dar poate că va fi utilă cuiva.

Am testat un dispozitiv pentru măsurarea capacității bateriei atât pe smartphone-uri, tablete, cât și (Original Xiaomi Power Bank 16000mAh), de la care am comandat recent. Din cei 16000mAh declarați, într-un încărcător extern aproape nou am putut număra 15874, ceea ce este foarte bine. Ne-am conectat și la acesta, rezultatele au fost de asemenea plăcute, după 3 luni de utilizare, capacitatea bateriei a scăzut cu doar 2%, cu toate acestea, produsele originale Xiaomi nu au provocat reclamații de mult timp.

Dacă doriți să măsurați cu exactitate volumul bateriei dvs., vă recomandăm să conectați dispozitivul de măsurare a capacității bateriei la un dispozitiv complet descărcat și abia apoi să îl încărcați.

Desigur, nu te poți aștepta la citiri extrem de precise de la un dispozitiv pentru câțiva dolari, dar este un lucru necesar în viața de zi cu zi, mai ales pentru tot felul de tocilari care iubesc să facă tot felul de experimente. Cu siguranță, funcțiile acestui tester sunt mai mult decât suficiente pentru a măsura capacitatea bateriei smartphone-urilor și tabletelor tale.

(funcție(w, d, n, s, t) ( w[n] = w[n] || ; w[n].push(function() ( Ya.Context.AdvManager.render(( blockId: „R-A -184100-2", renderTo: "yandex_rtb_R-A-184100-2", horizontalAlign: false, asincron: true )); )); t = d.getElementsByTagName("script"); s = d.createElement("script "); s.type = "text/javascript"; s.src = "//an.yandex.ru/system/context.js"; s.async = true; t.parentNode.insertBefore(s, t); ))(this, this.document, "yandexContextAsyncCallbacks");

Articole înrudite: