Stap 2: Voorlopig ontwerp
De ontwerpspecificaties zijn gebaseerd rond mijn eisen voor de batterijen en mijn ideale werk flow.
Ik zal met behulp van de batterijen te bouwen 12V aux aggregaten, vervangende macht gereedschap accu's en batterijen voor E-bike. De meerderheid van de 18650 cel krijg ik zijn 2.2Ah - 2.6Ah nominale capaciteit, met max continu kwijting tarief van 2 C, en nominale kwijting tarief van 1 C. Wanneer ik verpakkingen ontwerpt behandel ik cellen als 2A continu en 5A peak, zodat de geen kwijting capaciteit meting moet worden verricht op ongeveer 2A.
Na het dissembling van een pak van de batterij ik de cellen in een 12P cel houder om op te laden op een van mijn Imax B6. Mijn Imax rekent cellen ongeveer 4.10V rust spanning, zodat de Analyzer zitten kundig voor nauwkeurig top uit elke cel met een ingestelde spanning boven dit moeten zult vóór het lossen.
Nauwkeurigheid van de lader is niet kritisch, maar reproduceerbare resultaten zijn. Ik heb meerdere eenheden om consistente resultaten, over meerdere batterijen nodig.
De lader moet automatisch start gratis, gratis beëindigen, geen kwijting starten en beëindigen kwijting, terwijl het toezicht op de huidige draw en berekening van de capaciteit. Dit betekent dat het systeem van de lader moet controleren van spanning en stroom, evenals kunnen activeren en deactiveren, onafhankelijke lader en geen kwijting circuits.
De gemakkelijkste manier voor mij om te controleren van de lader was met een Arduino, specifiek een ~ $2 CH340 Nano van Ebay. Ik gebruik deze voor prototyping elk ding. Het kan een eenvoudig project gaan sneller of goedkoper dan met deze krijgen. Als je anti-Arduino u geen gebruik van de arduino IDE, atmel studio of gewoon opdrachtregel gebruiken. Ik ben blij met een manier om een socket-baar dev bestuur of een ATMEGA328p en usb-serieel converter voor goedkoper.
De eenvoudigste manier, ik weet voor de uitvoering van een batterij en huidige maatregel is met een grote lading weerstand, en de eenvoudigste manier om een grote lading inschakelen en uit is met een N-kanaal mosfet.
Ik koos om mijn 2 ampère bij nominale cel spanning van 3.7V, een 1.8 ohm waarde voor de weerstand van de belasting voor de belasting. De weerstand van de belasting zal moeten kunnen omgaan met de maximale lozing macht, die kan worden berekend met behulp van een Ohm wet formule P = V ^ 2/R. met de 1.8 ohm weerstand en een spanning van de absolute max celverwijzingen van 4.25V werkt het maximumvermogen aan 10W. Perfect! omdat 10W een zeer gemeenschappelijk vermogen weerstand grootte is. Het nominaal vermogen zullen alleen over 7W op 3.5V 1.9A, dichtbij genoeg om mijn 2A geen kwijting stemmen. Uiteindelijk heb ik het vinden van de perfecte 1.8 ohm 10W kracht weerstand op Newark.
Ik zal een mosfet kan verwerken de 2A met een 5V gate bron voltage(Vgs) gebruiken om te schakelen van de weerstand van de belasting. Ik heb sommige informatieblad studeren en jacht op Newark en Digikey te halen uit een staat, maar betaalbare mosfet. Er waren vele optie maar ik koos een die werd gewaardeerd voor 5.6A met een < 4.5V Vgs, veilig en temperaturen laag houden. Er zijn tal van bronnen op google voor het kiezen van het juiste Mosfet maar het in feite dalen aan de wet van Ohm en het pakket TDP. Als uw P = I ^ 2 * Rdson is hoge dan uw pakket TDP you gonna hebben een slechte tijd.
Voor een opladen circuit ik kon hebben verwaardigd iets vanuit het niets, maar ik koos voor iets een beetje eenvoudiger. Ik koos voor het gebruik MCP73811 li-po/ion lader chips. Ze zijn zeer eenvoudig te gebruiken, hebben gebouwd in spanning en de huidige verordening, en ze hebben een inschakelen input zodat ik de lading met de systeem-controller beëindigen kan. Deze chip zal drastisch verminderen van het aantal onderdelen die ik nodig ten opzichte van een lader met aparte onderdelen.
Elke cel moet 2 digitale invoer/uitvoerbewerkingen te rijden de kwijting Mosfet en controleren van de lader. Elke cel moet ook 2 analoge ingangen, één voor het meten van de spanning van de cel en één voor het meten van de spanning tussen de Mosfet en de grond vallen. Meten van de spanning tussen de Mosfet en de grond laat me de spanning over de belasting weerstand alleen op die manier dat ik niet de nauwkeurige Rdson van de mosfet wilt berekenen.
De Nano heeft 8 analoge inputs en 12 digitale I / O is dat betekent dat ik kan hebben 4-cel op een Arduino en 4 overgebleven ik / O's ik kunt gebruiken voor status-LED's.
Ik afkomstig van een 4-cel 18650 houder op Ebay en bestellen van een bos van hen voor dit project.
