Paso 2: Diseño preliminar
La especificación de diseño se basan en mis requisitos para las pilas y mi flujo de trabajo ideal.
Va a utilizar baterías para construir paquetes de energía de 12V aux, potencia herramienta de pilas y baterías e-bici. La mayoría de la célula 18650 consigo son 2.2Ah - 2.6Ah capacidad nominal, con caudal máximo continuo de 2 C y caudal nominal de 1 C. Cuando diseño paquetes de trato como continua de 2A y 5A pico, para que medición de capacidad de descarga debe realizarse en aproximadamente 2A.
Después de disimular una batería pongo las células en un soporte de célula P 12 a cargo de uno de mi Imax B6. Mi Imax cobra unos 4.10V descanso voltaje, va a necesitar poder con precisión superior de cada celda a un voltaje determinado sobre esto antes de descargar el analizador de las células.
Precisión del cargador no es crítico, pero son resultados reproducibles. Necesito varias unidades para dar resultados consistentes, sobre baterías múltiples.
El cargador debe iniciar carga, terminar la carga, iniciar descarga y automáticamente terminar descarga, monitoreo de corriente y cálculo de capacidad. Esto significa que el sistema de cargador necesita monitorear el voltaje y la corriente, así como ser capaces de activar y desactivar, circuitos independientes de cargador y de la descarga.
La forma más fácil para mí controlar el cargador fue con un Arduino, concretamente un ~ $2 CH340 Nano de Ebay. Yo uso de esos de prototipos cada cosa. No puede conseguir un sencillo proyecto que va más rápido o más barato entonces con estos. Si tu anti-Arduino no tienes que usar el arduino IDE, utilice studio de atmel o sólo línea de comandos. Acojo con alguna forma de conseguir un convertidor dev capaz de toma Junta o ATMEGA328p y usb-serial para todo más barato.
La forma más simple, conozco a una batería de descarga y medida actual es con una resistencia de carga grande y la forma más sencilla de encender una gran carga y apagado con un mosfet de canal N.
Para conseguir mi 2 amperios en celdas nominal voltaje de 3.7V, elegí un valor de 1,8 ohm para la resistencia de carga para la carga. La resistencia de carga deberá ser capaz de manejar la energía máxima de descarga, que puede calcularse con la fórmula de la ley de un ohmio P = V ^ 2/R. con la resistencia de 1,8 ohms y un voltaje de célula máxima absoluta de 4. 25V potencia máxima funciona a 10W. Perfecto! porque 10W es un tamaño de resistencia extremadamente común de energía. La potencia nominal será sólo de 7W a 3.5V 1,9, lo suficientemente cerca para mi tasa de descarga de 2A. Acabé encontrando la resistencia de potencia perfecto 1,8 ohm 10W en Newark.
Para cambiar la resistencia de carga voy a usar un mosfet capaz de manejar el 2A con un voltage(Vgs) de fuente de 5V puerta. Hice algunos hoja de datos de estudio y caza en Newark y Digikey escoger un mosfet capaz, pero asequible. hubo muchos opción pero elegí uno que fue calificado por 5.6A con un < 4.5V Vgs, a cuidarse y mantener las temperaturas bajas. Hay un montón de recursos en google para elegir el derecho Mosfet pero básicamente viene abajo a la ley de Ohms y paquete TDP. Si tu P = I ^ 2 * Rdson es alto entonces su paquete de TDP que va a tener un mal momento.
Para un circuito de carga podía haber diseñado algo desde cero, pero opté por algo un poco más sencillo. Opté por usar chips de cargador li-po/ion MCP73811. Son extremadamente fáciles de usar, han construido en tensión y la normativa vigente, y tienen un permiten la entrada por lo que puedo poner fin a la carga con el controlador del sistema. Este chip reducirá drásticamente el número de componentes que es necesario comparado con un cargador con componentes discretos.
Cada celda tendrá 2 E/s digital para conducir la descarga Mosfet y controlar el cargador. Cada célula también tendrá 2 entradas analógicas, para medir el voltaje de la celda y medir la tensión de caída entre el Mosfet y la tierra. Mida la tensión entre el Mosfet y el suelo que me deja calcular el voltaje en la resistencia de carga solamente, así no es necesario el Rdson precisa de lo mosfet.
El Nano tiene 8 entradas analógicas y digital 12 I / O de que medios puedo tener 4 celulares en un Arduino y 4 sobran O de puede utilizar para el LED de estado.
Origen un soporte 4 células 18650 en Ebay y me pide un montón de ellos para este proyecto.
