Добавление регенерации в интеллектуальное зарядное устройство / разрядник Arduino ASCD 18650 Бретта: 3 шага

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:04

Сообщество DIY TESLA powerwall стремительно растет. Самый важный шаг в создании Powerwall - это группирование аккумуляторных элементов в блоки с одинаковой общей емкостью. Это позволяет последовательно устанавливать аккумуляторные блоки и легко балансировать их по минимальному разряду и максимальному зарядному напряжению. Чтобы добиться такой группировки ячеек батареи, необходимо измерить емкость каждой отдельной ячейки батареи. Точное измерение емкости десятков батарей может оказаться большой и утомительной работой. Вот почему энтузиасты обычно используют коммерческие тестеры емкости аккумуляторов, такие как ZB2L3, IMAX, Liito KALA и другие. Однако среди сообщества DIY TESLA powerwall есть очень популярный тестер емкости аккумуляторов своими руками - интеллектуальное зарядное устройство / разрядник Arduino ASCD 18650 Brett (https://www.vortexit.co.nz/arduino-8x-charger-discharger/). В этом руководстве мы модифицируем этот тестер емкости аккумулятора своими руками так, чтобы тестируемый аккумулятор передавал свою энергию другому аккумулятору большой емкости, избегая, таким образом, потерь энергии в виде тепла через силовой резистор (общий метод измерения емкости аккумулятора).

Шаг 1: Создание прототипа тестера емкости аккумулятора Бретта своими руками

Я бы порекомендовал посетить веб-страницу Бретта и следовать инструкциям https://www.vortexit.co.nz/arduino-8x-charger-discharger/. Затем идея изменения этого показана на схеме. По сути, вместо того, чтобы использовать резистор для гашения измеряемой энергии батареи, мы используем резистор с очень низким сопротивлением в качестве шунта. В нашем случае мы используем резистор на 0,1 Ом 3 Вт. Затем мы строим повышающий преобразователь постоянного тока с обратной связью. Есть много ссылок о том, как создать повышающий преобразователь, управляемый Arduino, но я использовал видео от Electronoobs (https://www.youtube.com/embed/nQFpVKSxGQM), которое очень поучительно. Кроме того, Electronoobs здесь использует Arduino, поэтому мы будем использовать часть его кода цикла обратной связи. В отличие от традиционного повышающего преобразователя, мы будем контролировать и стараться поддерживать постоянным ток разряда, а не выходное напряжение. Тогда высокая емкость батареи рекуперации, подключенной параллельно конденсатору, сгладит выходное напряжение, как показано на рисунке (изображение осциллографа). Без конденсатора емкостью 470 мкФ вам нужно быть осторожным с скачками напряжения.

Шаг 2: Машина

Поскольку весь проект в настоящее время находится в стадии разработки, я решил использовать коммерческие печатные платы и смонтировать все компоненты. Для меня это обучающий проект, поэтому PCB помогла мне улучшить свои навыки пайки и узнать много нового об аналоговой и цифровой электронике. Еще я был одержим повышением эффективности регенерации. Я обнаружил, что эта установка дает эффективность регенерации> 80% при скорости разряда 1 ампер. На схеме я показываю все необходимые компоненты в дополнение к тому, что Бретт показывает на своих схемах.

Шаг 3: Код Arduino

Для Arduino я использовал код Бретта и включил широтно-импульсную модуляцию (ШИМ). Я использовал таймеры для запуска ШИМ на частоте 31 кГц, что (теоретически, но я не проверял) дает лучшую эффективность при преобразовании. К другим функциям относится правильное измерение разрядного тока. Вам необходимо правильно отфильтровать измерения, поскольку наш шунтирующий резистор составляет 0,1 Ом. В разрядной части кода рабочий цикл ШИМ регулируется, чтобы поддерживать постоянным ток.