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

 
 
 

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

Разместил tarip 24 октября 2014. Просмотров: 26465

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. Полный вариант статьи доступен только полноправным членам сообщества и подписчикам.
Пожалуйста, ознакомьтесь с условиями доступа.

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

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

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

Плату развёл криво, на выставку не рассчитывал, на двустороннем стеклотекстолите (при этом ещё 4 перемычки вышло).
Тестер ёмкости автомобильного аккумулятора (ATmega8A + LM2575). Готовимся к зиме
Под лампы пришлось вырезать отверстия в крышке, получилось интересно, вид как у лампового усилителя.


Важно!

Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен только полноправным членам сообщества и подписчикам.
Пожалуйста, ознакомьтесь с условиями 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:
Файловый сервис доступен только полноправным членам сообщества и подписчикам.
Пожалуйста, ознакомьтесь с условиями доступа.

Печатная плата в ЛэйАут:
Файловый сервис доступен только полноправным членам сообщества и подписчикам.
Пожалуйста, ознакомьтесь с условиями доступа.


Лёгкой вам зимы!

Об авторе

Павел (tarip)
Россия, г.Нерюнгри
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.
 

Понравилось? Палец вверх!

  • всего лайков: 161

Поделись с друзьями!


Связанные материалы:


Kaspersky FREE. Бесплатная годовая лицензия для России, Белоруссии и Украины

Привет, друзья! Очередной подарок от kaspersky.ru — антивирус «Kaspersky FREE». Спасибо...

Пусть всегда будет солнце!

Сегодня День Победы. Мы так долго живём без войны, что начали забывать, что это...

17/01 киберсубботник на портале

Привет, дрУги! В ближайщую субботу на нашем портале и в магазине будет...

Измерения переменного напряжения звуковой частоты мультиметрами М-832

Вряд ли будет преувеличением сказать, что тестер семейства М-83х есть у каждого радиолюбителя....

Автоматическое зарядно-тренирующее и измеряющее устройство для 12-вольтовых

Предлагаю вашему вниманию дополнения и улучшения к моему проекту на Датагоре «Автоматическое...

Библиотеки Diptrace +3D. Разъёмы PBS (розетки)

Продолжая тему библиотек для Diptrace, хочу предложить розетки однорядные PBS для пайки...

Схемка в блокнот. Индикатор разрядки аккумуляторной батареи

При выездах и эксплуатации радиоаппаратуры от аккумуляторных батарей в полевых...

ВЧ детектор

Данный ВЧ детектор был изготовлен практически из подручных деталей с целью определения...

Сделай сам преобразователь сигналов для механического энкодера, v.2

Хотелось бы дополнить и продолжить мою статью про энкодер «Преобразователь сигналов...

Transformer: программа расчета маломощного (до 500 Вт) силового трансформатора на

Предлагаю начинающим очень простую программулину для расчета силовых трансформаторов. Автор...

Датагорская Ярмарка электроники v.2 открылась!

Уважаемые граждане Датагории и гости нашего кибер-города! После обновления открылась...

Узел коммутации обмоток выходных трансформаторов ламповых усилителей

Последнее время все мучил меня вопрос о быстрой и безболезненной коммутации вторичных...
<
  • Гражданин
24 октября 2014 20:30

Андрей / bedjamen

  • Регистрация: 24.12.2011
  • Публикаций: 3
  • Комментариев: 12
 
  • 0
А LAY-ки случайно нет?

<
  • Гражданин
24 октября 2014 20:34

Павел / tarip

  • Регистрация: 22.02.2010
  • Публикаций: 4
  • Комментариев: 30
 
  • 0
Есть, сейчас скину Игорю, попрошу добавить.

<
  • Главный редактор
24 октября 2014 21:00

Игорь Петрович Котов / Datagor

  • Регистрация: 25.02.2011
  • Публикаций: 261
  • Комментариев: 1599
 
  • 0
Печатка добавлена, небольшие ошибки по тексту исправлены.
В архивах есть исходники программы.
Милости просим угощаться.

<
  • Гражданин
25 октября 2014 01:10

Игорь / AudioKiller

  • Регистрация: 10.01.2012
  • Публикаций: 3
  • Комментариев: 293
 
  • 0
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?

<
  • Гражданин
25 октября 2014 05:40

Павел / tarip

  • Регистрация: 22.02.2010
  • Публикаций: 4
  • Комментариев: 30
 
  • 0
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!

<
  • Гражданин
25 октября 2014 14:02

Алексей / Pritorius

  • Регистрация: 18.03.2011
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 21
 
  • 0
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 =)

<
  • Гражданин
25 октября 2014 15:15

Павел / tarip

  • Регистрация: 22.02.2010
  • Публикаций: 4
  • Комментариев: 30
 
  • 0
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

<
  • Гражданин
25 октября 2014 23:29

Александр / alx25v

  • Регистрация: 10.10.2009
  • Публикаций: 4
  • Комментариев: 73
 
  • 0
Ну после третьего разряда до 10,5 современный кальциевый стартерный акк сдохнет полностью.....

<
  • Гражданин
26 октября 2014 07:33

Павел / tarip

  • Регистрация: 22.02.2010
  • Публикаций: 4
  • Комментариев: 30
 
  • 0
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.

<
  • Гражданин
28 октября 2014 01:40

Игорь / AudioKiller

  • Регистрация: 10.01.2012
  • Публикаций: 3
  • Комментариев: 293
 
  • 0
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.

<
  • Гражданин
28 октября 2014 11:24

Павел / tarip

  • Регистрация: 22.02.2010
  • Публикаций: 4
  • Комментариев: 30
 
  • 0
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...

<
  • Подписчик
12 ноября 2014 03:26

Александр Курмис / Fox_Alex

  • Регистрация: 20.12.2013
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 1
 
  • 0
Где добыл клеммы для реле в плату? Нигде их найти не могу... Или это кабельные в плату запаяны?

<
  • Гражданин
14 ноября 2014 16:54

Павел / tarip

  • Регистрация: 22.02.2010
  • Публикаций: 4
  • Комментариев: 30
 
  • 0
это переходник-удлинитель для автоламп А4.
у нас в автомагазинах продается...

<
  • Гражданин
23 ноября 2014 03:06

Эдуард / krokus

  • Регистрация: 4.06.2009
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 2
 
  • 0
отличный прибор!...особенно учитывая стоимость "кулона". А можно переделать под проверку гелевых АКБ(7,2 А.ч) от ибп ?

<
  • Гражданин
24 ноября 2014 20:24

Павел / tarip

  • Регистрация: 22.02.2010
  • Публикаций: 4
  • Комментариев: 30
 
  • 0
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)

<
  • Гражданин
28 ноября 2014 18:32

Роман / Romzes

  • Регистрация: 21.11.2008
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 11
 
  • 0
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

<
  • Кандидат
15 декабря 2014 19:50

Максим / maxst83

  • Регистрация: 18.01.2014
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 1
 
  • 0
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

<
  • Гражданин
16 декабря 2014 15:16

Павел / tarip

  • Регистрация: 22.02.2010
  • Публикаций: 4
  • Комментариев: 30
 
  • 0
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.

Информация
Вы не можете участвовать в комментировании. Вероятные причины:
— Администратор остановил комментирование этой статьи.
— Вы не авторизовались на сайте. Войдите с паролем.
— Вы не зарегистрированы у нас. Зарегистрируйтесь.
— Вы зарегистрированы, но имеете низкий уровень доступа. Получите полный доступ.