» » » Тестер ёмкости автомобильного аккумулятора (ATmega8A + LM2575). Готовимся к зиме

 
 
 

Тестер ёмкости автомобильного аккумулятора (ATmega8A + LM2575). Готовимся к зиме

📆24.10.14 | 🙋tarip | 👀46 028 | 💬18
Приветствую, граждане Датагории! Позвольте представить вам очередное моё творение — тестер емкости аккумуляторной батареи. Устройство, конечно, не на каждый день, но иногда без него швах!
в заголовок

Понадобилось мне измерить оставшуюся ёмкость кислотного аккумулятора, зимой ведь каждый Ампер на счету, может пора и заменить батарею? Простые тесты с нагрузочной вилкой и измерением плотности меня не устраивали, они не давали мне информации о том, хватит ли мне энергии прогреть автомобиль 40 минут на ПЖД (примерно 8 А/ч) и потом запустить автомобиль стартером.

Схема тестера ёмкости АКБ

Как и всякое дитя, это рождалось в муках. В основном из-за ошибок «акушера».
Исключён фрагмент. Наш журнал существует на пожертвования читателей. Полный вариант этой статьи доступен только меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа!


Контроллер управляемого разряда


Расстановка фьюзов при программировании МК ATmega8A


Как работает наш тестер АКБ?

При подключении клемм на АКБ питание поступает на преобразователь, собранный на микросхеме LM2575-5 и питает микроконтроллер ATmega8A.
Контроллер считывает напряжение на аккумуляторе и если напряжение выше 11в — включает реле К1 (RL1) подключая разрядную нагрузку (2 лампы Н4).

Ток разряда (10 А) поддерживается регулятором на полевом транзисторе и операционном усилителе, в качестве шунта используется резистор 0,1 Ом 10 Вт.
На ЖК-дисплее отображается ток разряда, напряжение на аккумуляторе, текущее время разряда и предыдущее измерение в А/ч.

Ток разряда на дисплей я вывел не от дурной головы (он стабилен и всегда 10 А), при настройке прибора, выяснилось, что проводники мультиметра очень серьёзно искажают результат измерения, пришлось ввести измерение тока в сам прибор и выполнять настройку по дисплею.

После снижения напряжения АКБ до 10,5 В, нагрузка отключается и срабатывает программный блинкер, не позволяющий прибору продолжить измерение после частичного восстановления напряжения на батарее и результат измерения выводится на дисплей.

В программу введена коррекция на погрешность измерения по собственному потреблению и остаточной ёмкости.

Сборка тестера АКБ

Собран тестер АКБ в корпусе БП АТХ. Радиатор на транзистор регулятора взял от охладителя процессора старого компьютера (очень удобно, сразу с кулером).
При этом места в корпусе остаётся маловато.




Плату развёл криво, на выставку не рассчитывал, на двустороннем стеклотекстолите (при этом ещё 4 перемычки вышло).

Под лампы пришлось вырезать отверстия в крышке, получилось интересно, вид как у лампового усилителя.


Важно!

Исключён фрагмент. Наш журнал существует на пожертвования читателей. Полный вариант этой статьи доступен только меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа!

5. Все номиналы деталей указаны на ПП.

Итого

Прибор тестировался на СТО в аккумуляторном цехе на новых и «б/у» аккумуляторах. Результатами ребята остались довольны и уговорили меня оставить прибор им в постоянное пользование. Пришлось мне собирать второй для себя.

Файлы

Исходники и прошивка: akb-v3.zip 🕗 24/10/14 ⚖️ 90,21 Kb ⇣ 127
Печатная плата в ЛэйАут: tester-akb.zip 🕗 24/10/14 ⚖️ 144,03 Kb ⇣ 124

Лёгкой вам зимы!
Павел (tarip)
Россия, г.Нерюнгри
Профиль tarip
Я, как говорится, "железный" электронщик. Микрухи, транзисторы и т.п. По проф-сии телемастер.

До последнего момента паял помаленьку "для сэбэ". Работал слесарем КИПиА, наладчиком электронных систем управления ТЭП на большегрузных самосвалах.

На этот сайт забрел по поиску, когда искал более внятное описание AVR. Недавно, собирая очередной разработанный девайс, понял, что размеры и сложность прибора не соответствуют его функции - появился повод вплотную заняться самообразованием (повышением квал-ции). Решил изучить МК.
 

Читательское голосование

Нравится

Статью одобрили 77 читателей.

Для участия в голосовании зарегистрируйтесь и войдите на сайт с вашими логином и паролем.
 

Поделись с друзьями!

 

 

Связанные материалы

 

Схема на Датагоре. Новая статья Упрощенный тестер теплоотводов... Привет, друзья! Небольшое продолжение по мотивам комментариев к статье «Тестер теплоотводов». Я в...
Схема на Датагоре. Новая статья Зарядное устройство Li-Ion аккумуляторов с проверкой ёмкости, PIC12F675... У меня скопилось около двух десятков Li-Ion батарей от плееров, бритв, телефонов. Это и послужило...
Схема на Датагоре. Новая статья Измерения переменного напряжения звуковой частоты мультиметрами М-832... Вряд ли будет преувеличением сказать, что тестер семейства М-83х есть у каждого радиолюбителя....
Схема на Датагоре. Новая статья Автоматическое зарядно-тренирующее и измеряющее устройство для 12-вольтовых герметичных аккумуляторов (PIC12F675). Часть 2... Предлагаю вашему вниманию дополнения и улучшения к моему проекту на Датагоре «Автоматическое...
Схема на Датагоре. Новая статья V7 — Измерение RMS-значений напряжения, тока, активной и полной мощности. Облегченная версия... После публикации моей статьи «V6» — измеритель RMS-значений напряжения, тока, активной и полной...
Схема на Датагоре. Новая статья Автоматическое зарядно-тренирующее и измеряющее устройство для 12-вольтовых герметичных аккумуляторов (PIC12F675)... 28-04-2014 ОБНОВЛЕНИЕ! Предлагаю вашему вниманию дополнения и улучшения к этому моему проекту на...
Схема на Датагоре. Новая статья ВЧ детектор... Данный ВЧ детектор был изготовлен практически из подручных деталей с целью определения наличия в...
Схема на Датагоре. Новая статья Схемка в блокнот. Реле времени на КМОП микросхемах... Иногда возникает необходимость отключать (или включать) нагрузку по истечении определенного...
Схема на Датагоре. Новая статья Вольтметр-амперметр переменного тока с вычислением мощности на PIC16F690 [Обновлено]... Довольно простой прибор измеряющий напряжение, ток и показывающий полную мощность потребляемую...
Схема на Датагоре. Новая статья RC-Test. Тестер ИК пультов дистанционного управления... Современная бытовая техника уже как-то не представляется без опции дистанционного управления и,...
Схема на Датагоре. Новая статья Балластный регулятор для ветрогенератора (ветряка)... После того, как ветряк построен и работает, рано или поздно встает вопрос об утилизации лишней...
Схема на Датагоре. Новая статья Тестер быстрого приготовления для проверки компьютерных БП... Прибор предназначен для быстрой проверки (предпродажной, скажем) блоков питания формата АТХ (BTX) и...
<

bedjamen

Андрей Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 1 от 24-10-14, 20:30.
Ответить
  • С нами с 23.12.2011
  • 20 комментариев
  • 3 публикации
 
А LAY-ки случайно нет?

<

tarip

Павел Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 2 от 24-10-14, 20:34.
Ответить
  • С нами с 22.02.2010
  • 30 комментариев
  • 4 публикации
 
Есть, сейчас скину Игорю, попрошу добавить.

<

Datagor

Игорь Котов Читатель Датагора
  • Главный редактор
Комментарий # 3 от 24-10-14, 21:00.
Ответить
  • С нами с 26.02.2006
  • 2 158 комментариев
  • 271 публикация
 
Печатка добавлена, небольшие ошибки по тексту исправлены.
В архивах есть исходники программы.
Милости просим угощаться.

<

AudioKiller

Игорь Рогов Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 4 от 25-10-14, 1:10.
Ответить
  • С нами с 10.01.2012
  • 292 комментария
  • 3 публикации
 
1. Правильно ли я понял, что емкость аккумулятора измеряется "в лоб": разряжаем и смотрим, сколько Ампер-часов на это ушло?

2. Для чего в схеме зуммер?

3. А в чем кайф от импульсного стабилизатора на 5 Вольт? ИМХО потребление ОУ и контроллера настолько мизерны по сравнению с током разряда, что можно было бы не экономить.

4. Я не понял, величина тока измеряется и учитывается при вычислении емкости (а 10 Ампер выставляем только для собственного удобства)? Или проц. считает только время, и 10 Ампер надо обязательно подстраивать?

5. А зачем такой крутой контроллер?

<

tarip

Павел Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 5 от 25-10-14, 5:40.
Ответить
  • С нами с 22.02.2010
  • 30 комментариев
  • 4 публикации
 
1. Да, разряжаем, считаем время, вычисляем емкость.
2. Зум сигналит коротко при начале измерения и длинным писком при окончании теста.
3. Можно и не экономить, вполне допустимо заменить на 7805.
4. Ток 10 Ампер выставляем строго! Считаем только время. Почему 10А? Если позволить АКБ разряжаться, скажем, током в 1А - на разряд уйдет 40-100 часов и батарейке придет хана.... полистав интернет, нашел рекомендацию разряжать током в 10 Ампер, и быстро, и реальная нагрузка на батарею, остаточный заряд при просадке напряжения учтен программно.
5. "Крутизна" контроллера обуславливается наличием достаточного количества ног для подключения дисплея WH1602, и это самый слабый из тех, что есть у меня (не считая 8-ми ногой тиньки).
Вообще, схема делалась "на ходу", поэтому некоторые решения действительно избыточны, но в штучном изделии запас карман не тянет :)

PS В архиве есть исходник, при желании можно вносить поправки, приятного творчества!

<

Pritorius

Алексей Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 6 от 25-10-14, 14:02.
Ответить
  • С нами с 18.03.2011
  • 23 комментария
  • 0 публикаций
 
Моей первой работой была Электротехническая Лаборатория по испытанию свинцовых стартерных АКБ на аккумуляторном производстве, поэтому позволю высказаться:

1. Есть технически задокументированная процедура измерения емкости АКБ так называемое Ц20 (С20). разряжаем батарею током 0.1*емкость в А*ч указанную на этикетке (или возле клеммы) и он должен продержаться не менее 20 часов до напряжения окончания 10,5в. (Зарубежный стандарт не допускает отклонение в большую сторону Оо, наш 959 ГОСТ Р об этом умалчивает ) Т.е. при достижении 10,5 в разряд прекращаем и время умножаем на ток разряда = реальная емкость батареи.

2. Величина емкости очень условна и зависит от многих параметров. Никогда вы не получите одинаковую емкость даже при 10-20 последовательно проведенных циклах заряд-разряд =)

3. Есть задокументированная процедура более реальной проверки стартерных батарей (для жизни). Резервная емкость - током 25А разряжаем батарею до 10,5В. При этом время должно быть не менее 120 мин. (2 часа). (Этим имитируется поломка генератора при включенных всех эл. приборах автомобиля).

з.ы. Помните батареи в автомобилях !!!стартерные!!! (т.е. они готовы отдавать очень большой ток в небольшой промежуток времени), но никак не тяговые =)

<

tarip

Павел Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 7 от 25-10-14, 15:15.
Ответить
  • С нами с 22.02.2010
  • 30 комментариев
  • 4 публикации
 
Алексей, всё верно, я и делал прибор максимально (из бытовых возможностей) приближающий к тесту по ГОСТу. Правда, я помню иную цифру 20 Ампер, но запихать такую печку в маленький корпус shok
поэтому и остановился на 10 А.

Почему не 0,1 емкости - поясняю: вы верно подметили, батарея стартерная, и если она не сможет держать ток в мизерные 10 А, значит заряд исчерпан! Остатки заряда нам бесполезны - есть напряжение- нет тока... Ну и 20 часов разряжать АКБ долго очень, мы ведь не в лаболатории, нам не надо сверхточности smile
Тест новых АКБ (после одного цикла) подтвердил достаточную точность прибора. :hi:

Но спасибо за ваше мнение - вы подтвердили, что при разработке прибора я придерживался правильного алгоритма. drinks

<

alx25v

Александр Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 8 от 25-10-14, 23:29.
Ответить
  • С нами с 10.10.2009
  • 73 комментария
  • 4 публикации
 
Ну после третьего разряда до 10,5 современный кальциевый стартерный акк сдохнет полностью.....

<

tarip

Павел Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 9 от 26-10-14, 7:33.
Ответить
  • С нами с 22.02.2010
  • 30 комментариев
  • 4 публикации
 
на кальциевых не проверял, а обычные Pb после нескольких циклов частично даже восстанавливают емкость. И потом, прибор не для тренировки АКБ, а для проверки и отбраковки, я использую его примерно раз в год, не считая проверок знакомым по гаражу. Вчера соседу проверял, было у него 2 АКБ 55АЧ, вилкой оба держали, проверка показала: 1) 6,2 А/Ч 2) 35,4 А/Ч ему 2000 км в мороз ехать, вот и опредилили на каком.

<

AudioKiller

Игорь Рогов Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 10 от 28-10-14, 1:40.
Ответить
  • С нами с 10.01.2012
  • 292 комментария
  • 3 публикации
 
Получается, что в прибор можно засовывать только свежезаряженную АКБ? Или прямо из машины вытаскиваем, и должна показать? Последнее сомнительно, т.к. при интенсивной городской езде с частыми стартами АКБ разряжается и не успевает заряжаться.

<

tarip

Павел Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 11 от 28-10-14, 11:24.
Ответить
  • С нами с 22.02.2010
  • 30 комментариев
  • 4 публикации
 
Верно, для достоверного измерения емкости, АКБ предварительно должен быть заряжен. При измерении АКБ с авто, показания были занижены.

PS: вчера измерил свой АКБ- за год (круглогодичная эксплуатация) потерял почти 7А\Ч из 55А\Ч. Зиму протяну, а на след. осень менять...

<

Fox_Alex

Александр Курмис Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 12 от 12-11-14, 3:26.
Ответить
  • С нами с 20.12.2013
  • 1 комментарий
  • 0 публикаций
 
Где добыл клеммы для реле в плату? Нигде их найти не могу... Или это кабельные в плату запаяны?

<

tarip

Павел Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 13 от 14-11-14, 16:54.
Ответить
  • С нами с 22.02.2010
  • 30 комментариев
  • 4 публикации
 
это переходник-удлинитель для автоламп А4.
у нас в автомагазинах продается...

<

krokus

Эдуард Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 14 от 23-11-14, 3:06.
Ответить
  • С нами с 4.06.2009
  • 2 комментария
  • 0 публикаций
 
отличный прибор!...особенно учитывая стоимость "кулона". А можно переделать под проверку гелевых АКБ(7,2 А.ч) от ибп ?

<

tarip

Павел Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 15 от 24-11-14, 20:24.
Ответить
  • С нами с 22.02.2010
  • 30 комментариев
  • 4 публикации
 
Цитата: krokus
отличный прибор!...особенно учитывая стоимость "кулона". А можно переделать под проверку гелевых АКБ(7,2 А.ч) от ибп ?


можно, только ток разряда нужно установить соответствующий (можно и габбариты уменьшить) и внести коррективы в формулу программы под выставляемый ток (исходник на С++ в архиве)

<

Romzes

Роман Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 16 от 28-11-14, 18:32.
Ответить
  • С нами с 21.11.2008
  • 11 комментариев
  • 0 публикаций
 
я уже длительное время занимаюсь восстановлением\ циклированием аккумуляторов, как автомобильных так и герметичных (гелиевых c UPS)
хочу вставить в проект свои 5 копеек, и чего не хватает

В свинцовых аккумуляторах часто встречается разбалансировка между банками, и при разряде до 10.5 Вольт, как минимум одна банка уходит в переполюсовку (полностью разряжается и начинает принимать заряд от соседей). не помешало-бы внести управление прошивкой, для установки режима окончания разряда, как минимум три режима 10.8\11.5\12.2 Вольт. Эти значения получены опытным путем. первый режим 10.8 - для полного измерение емкости уже известной живой батареи. 11.5 - для проверки, есть-ли слабая банка (в конце разряда напряжение от 12.0 до 11.5 быстро упадет, за короткое время). 12.2 для циклирования уже известной, дохленькой батареи. Дабы не усаживать в полный ноль отставшую банку, и заряжая, тренировать её

<

maxst83

Максим Читатель Датагора
  • Кандидат
Комментарий # 17 от 15-12-14, 19:50.
Ответить
  • С нами с 18.01.2014
  • 1 комментарий
  • 0 публикаций
 
Здравствуйте
собрал ваш прибор на mega8-16pu
есть проблема с показаниями напряжение источника на дисплее, rv1 выставляю точное напряжение 12в понижаю до 10,5 на источнике на дисплее показания 11,7в пищалка не работает и прибор не отключается при достижении 10,5в на источнике
не могли бы вы подсказать куда копать

<

tarip

Павел Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 18 от 16-12-14, 15:16.
Ответить
  • С нами с 22.02.2010
  • 30 комментариев
  • 4 публикации
 
отписал в личку, требуется уточнение.
Предварительно - нужно точно выставить МАКСИМАЛЬНОЕ напряжение, т.е. 15 В. (на 23 ноге при этом ровно 5 В.).
2) Зуммер применен с встроенным генератором.
3) AREF и AVCC 5В.

Добавление комментария


Налетай! Паяльники, станции, жала с доставкой

Офигенная миниатюрная рация на литии BaoFeng UV-5R, 5W, 5-15 км!

Тестер универсальный LCR-TC1 для транзисторов, конденсаторов, ESR, MOSFET и т.д.
  • smilelolhellowinkscepticthumbupbored
    crazybadcryingsadirefulsickstraight
    ballooncakegooddrinksmailbombsun
    nightrainstarscolddashpartyhandshake
    musicnegativenowordspardonshoksleepunknown
    wackoyawnsainthelmethashsmokingwhew
Скопируйте текст вашего комментария на случай неверного ответа на контрольный вопрос.