Nach der Umstellung des Schraubendrehers auf Lithium entstand die Idee, ein Ladegerät ähnlich den Werksmodellen mit Messstrom, Spannung und Batteriekapazität herzustellen. Dazu benötigen Sie eine Stromquelle, eine Batterieladekarte nach dem CC CV-Prinzip und ein Parameteranzeigemodul. Lassen Sie uns auf das Anzeigemodul der obigen Parameter eingehen. Mit diesem Modul kann die tatsächliche Kapazität eines Akkus (oder einer Batteriebaugruppe) gemessen werden.
Basis des Anzeigemoduls ist ein bei Aliexpress erworbener Spannungs- und Stromsensor Typ INA219. Dieser Schal dient zur Messung von Spannungswerten bis 26 V und Stromwerten bis 3,2 A. Alle gemessenen Parameter werden über I2C an Arduino übertragen. Dieser Sensor ermittelt mehrere Parameter gleichzeitig: Leistung und Kapazität in mA \ h, Strom und Spannung.
Eigenschaften des INA219-Sensors.
1) Die Grenzen der gemessenen Spannungen: von 0 bis 26 V;
2) Sensorversorgungsspannung: von 3,0 bis 5,5 V;
3) Parameter für den gemessenen Strom - maximal 3,2 A;
4) Die Genauigkeit von Spannungs- und Strommessungen bis zu 1%.
Der INA219-Sensor benötigt keine zusätzliche Umreifung. Es reicht aus, den Sensor selbst mit Strom zu versorgen, die Plus- und Minuskabel anzuschließen und über Arduino mit der I2C-Schnittstelle zu verbinden. Sie können das Modul in Schaltkreisen verwenden, in denen Sie Daten während des Ladens und Entladens von Batterien steuern müssen. Sie können den INA219-Sensor auch in Netzteilen als Spannungs- und Stromüberwachungseinheit für angeschlossene Verbraucher verwenden.
Das Gerät selbst enthält den INA219-Sensor selbst, die Karte Arduino (Sie können jede Option verwenden - Uno, Nano, Pro Mini), ein zweizeiliger LCD1602-Bildschirm mit einer I2C-Schnittstellenkarte, ein 5-V-Relaismodul.
Aufzählung von Werkzeugen und Materialien.
-Zahlung Arduino Nano-1pc;
Sensor INA219-1pcs;
- zweizeiliges LCD1602-Display mit I2C-1-teiliger Schnittstellenkarte;
- Relaismodul für 5 Volt-1 Stück;
- Ladegerät vom Telefon zur Stromversorgung des Stromkreises - 1 Stück;
-Verbindungsdrähte;
Lötkolben;
Tester;
Kunststoffverteilerkasten -1St.;
- Absenkplatte 5A -1St.
Erster Schritt. Montage der Anzeigeeinheit am INA219-Sensor.
Wir montieren das Gerätediagramm mit Drähten mit Steckern. Eingangs- und Ausgangsstromkabel, durch die die Last gespeist wird, nehmen wir einen Abschnitt von 1-1,5 kV, mm. Die Schaltungsmodule werden vom Ladegerät vom Telefon über den USB-Anschluss der Arduino Nano-Karte und dann über die Kontakte +5 und Gnd mit Strom versorgt.Die Kommunikation des INA219-Sensors mit dem Arduino über die I2C-Schnittstelle erfolgt über die CLK- und SDA-Terminals. Die Adresse des INA219-Sensors kann bei Bedarf durch Löten der Kontakte A1 und A0 geändert werden. Bauen Sie die Sensorschaltung sehr sorgfältig und sorgfältig mit Ihren V + -Kontakten zusammen. V- muss in Reihe mit der Last geschaltet sein. Auch INA219 mag keine Polaritätsumkehr. Ohne diese Anforderungen zu beachten, können Sie sie einfach deaktivieren!
Schneiden Sie im Gehäuse des Verteilerkastens ein Fenster für das LCD1602-Display aus. Unten bohren wir ein Loch für den USB-Anschluss der Arduino-Platine.
Schritt zwei Geräteprogrammierung.
Sie müssen die Bibliothek für den INA219-Sensor installieren. Es ist in der IDE Arduino. Klicken Sie auf "Skizze", dann auf "Bibliothek verbinden" und dann auf "Bibliotheken verwalten". Geben Sie in die Suchzeile "INA219" ein. Findet Adafruit INA219 von Adafruit Version 1.0.3 "installieren.
Laden Sie die Skizze herunter.
Normalerweise arbeitet das Gerät sofort. Im Port-Monitor sehen Sie alle Messdaten.
Fotoanschlussmonitor
Schritt drei Überprüfen des Zustands des Geräts.
Ohne Last zeigt das Gerät aktuelle Spannungswerte an. Wir schließen die Last an und auf dem Display sehen wir die Werte für Spannung, Strom, Stromverbrauch und Kapazität. Wenn Sie Lithiumbatterien laden müssen, müssen Sie die CC-CV-Karte verwenden. Dadurch können sowohl Spannung als auch Ladestrom geregelt werden. . Dieser Schal kann mit anderen platziert werden. In diesem Fall erhalten Sie ein komplettes Gerät zum Laden solcher Batterien.
Um die Batteriekapazität zu bestimmen, müssen Sie sie als Quelle vor dem INA219 anschließen und eine Last (z. B. eine Autolampe) an das Ausgangskabel anschließen. In der Skizze ist die untere Lasttrenngrenze auf 2,8 Volt eingestellt. Der Wert muss gemäß dem Datenblatt Ihrer Batterien ausgewählt werden. Wenn die Spannung 2,8 Volt erreicht, trennt das Relais die Last und auf dem Display wird die tatsächliche Batteriekapazität in Milliampere-Stunden angezeigt. Um das Gerät wieder einzuschalten, müssen Sie die 5-Volt-Stromversorgung von Arduino zurücksetzen oder die Reset-Taste am RST-Pin der Arduino- und GND-Karten installieren.
Davon hausgemacht Sie können die Kapazität einer einzelnen Batterie sowie die Baugruppen mehrerer Batterien (Batteriepack für einen Schraubendreher) bestimmen.
Weitere Details finden Sie im Video
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