大家好,小科来为大家解答以上问题。使用Arduino的电池容量测试仪这个很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!
解答:
1、 在许多情况下,电池容量的真实测量是必不可少的。容量测量设备也可以解决发现假电池的问题。现在假冒的锂电池和镍氢电池随处可见,达不到宣传的容量。有时候很难区分真假电池。这个问题存在于备用电池市场,比如手机电池。另外,在很多情况下,需要确定废旧电池的容量(比如笔记本电脑电池)。在本文中,我们将学习使用著名的Arduino-Nano板来构建电池容量测量电路。我设计了浸没元件的PCB板。因此,即使是初学者也可以焊接和使用设备。
2、 特点:
3、 伪锂离子/锂聚合物/镍镉/镍氢电池的鉴别
4、 可调恒流负载(也可由用户修改)
5、 能够测量几乎任何类型电池的容量(低于5V)
6、 易于焊接、制造和使用,即使对于初学者也是如此(所有组件都是Dip)
7、 LCD用户界面
8、 规格:
9、 电路板:7V至9V(最大值)
10、 输入:0-5V(最大值)无反极性
11、 恒流:37mA至540ma(最大值)-16级-可由用户修改。
12、 电路分析
13、 图1示出了该设备的示意图。电路的核心是一个Arduino-Nano板。
14、 图1:电池容量测量装置示意图
15、 IC1是一款LM358[1]芯片,内置两个运算放大器。R5和C7构成一个低通滤波器,将PWM脉冲转换成dC电压。脉宽调制的频率约为500赫兹。我使用静音的SDS1104X-E示波器来检查PWM和滤波器的行为。我将CH1连接到PWM输出(Arduino-D10),CH2连接到滤波器的输出(图2)。你甚至可以通过波特图“在实践中”检查滤波器的频率响应和截止频率,这是SDS1104X-E很好的介绍功能。
16、 图2:PWM信号(CH1:2v/div)和通过R5-C7RC滤波器后的结果(CH2:50mv/div)
17、 R5是一个1m的电阻,极大地限制了电流,但是滤波器的输出通过电压跟随器配置中的运算放大器(IC1的第二个运算放大器)。IC1、R7和Q2的第一运算放大器构成恒流负载电路。到目前为止,我们已经建立了一个PWM可控恒流负载。
18、 用户界面采用2*16液晶显示屏,便于控制/调节。R4电位计设置LCD对比度。R6限制背光电流。P2是一个2针Molex连接器,用于连接5V蜂鸣器。R1和R2是触摸开关的上拉电阻。C3和C4用来消除按钮的抖动。和C1用于对电路电源电压进行滤波。C5和C6用于过滤恒流负载电路的噪声,不降低ADC的转换性能。R7充当Q2MOSFET的负载。
19、 什么是恒流DC负载?
20、 恒流负载是一种总是吸收恒定电流的电路,即使施加的输入电压发生变化。例如,如果我们将一个恒流负载连接到一个电源,并将电流设置为250mA,即使输入电压为5V或12V或任何其他值,电流消耗也不会改变。恒流电路的这一特性使我们能够构建一个电池容量测量装置。如果我们用一个简单的电阻作为负载来测量电池的容量,随着电池电压的降低,电流也会降低,这就使得计算变得复杂和不准确。
21、 Pcb板
22、 图3显示了该电路的设计PCB布局。电路板的两面都用来安装元件。
35、 图7:组装的PCB板的三维视图(底部)
36、 组装和测试
37、 我用一块半自制的PCB板构建了一个快速原型并测试了电路。图8显示了电路板的图片。你不需要跟着我,只要把PCB订给专业的PCB制造公司,然后制造设备就行了。您应该为R4使用立式电位计类型,它允许您从板的侧面调整LCD对比度。
38、 在焊接组件并准备好测试条件后,我们准备测试电路。别忘了在MOSFET上安装一个大散热器(Q2) 我选择R7作为3欧姆电阻。这允许我们产生高达750mA的恒定电流,但在代码中,我将最大电流设置为500mA左右,这足以满足我们的目的。降低电阻值(例如1.5欧姆)可以产生更高的电流,但是,您必须使用更强大的电阻并修改Arduino代码。图9显示了电路板及其外部接线。
40、 图9:电池容量测量装置的接线
41、 为电源输入准备7V到9V左右的电压。我使用了Arduino板的调节器来制作+5V轨道。因此,切勿向电源输入施加高于9V的电压,否则可能会损坏调节器芯片。
本文到此结束,希望对大家有所帮助。
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