DIY Arduino ব্যাটারি ক্যাপাসিটি পরীক্ষক - V1.0: 12 ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:00

[ভিডিও চালান] আমি আমার সৌর প্রকল্পে পুনuseব্যবহার করার জন্য অনেক পুরানো ল্যাপ-টপ ব্যাটারি (18650) উদ্ধার করেছি। ব্যাটারি প্যাকের ভালো কোষ চিহ্নিত করা খুবই কঠিন। এর আগে আমার পাওয়ার ব্যাঙ্কের একটি ইন্সট্রাকটেবল -এ আমি বলেছি, কিভাবে ভাল কোষগুলিকে তাদের ভোল্টেজ পরিমাপ করে চিহ্নিত করা যায়, কিন্তু এই পদ্ধতিটি মোটেও নির্ভরযোগ্য নয়। তাই আমি সত্যিই তাদের ভোল্টেজের পরিবর্তে প্রতিটি কোষের সঠিক ক্ষমতা পরিমাপ করার একটি উপায় চেয়েছিলাম।

30.10.2019 তারিখে আপডেট

আপনি আমার নতুন সংস্করণ দেখতে পারেন

কয়েক সপ্তাহ আগে, আমি মূল বিষয়গুলি থেকে প্রকল্পটি শুরু করেছি। এই সংস্করণটি সত্যিই সহজ, যা ওহমস আইনের উপর ভিত্তি করে। পরীক্ষকের নির্ভুলতা 100% নিখুঁত হবে না, তবে এটি যুক্তিসঙ্গত ফলাফল দেয় যা ব্যবহার করা যায় এবং অন্যান্য ব্যাটারির সাথে তুলনা করা হয়, যাতে আপনি সহজেই পুরাতন ব্যাটারি প্যাকের মধ্যে ভাল কোষ সনাক্ত করতে পারেন। ভবিষ্যতে, আমি সেই জিনিসগুলি বাস্তবায়নের চেষ্টা করব। কিন্তু আপাতত, আমি এতে খুশি। আমি আশা করি এই ছোট্ট পরীক্ষকটি কাজে লাগবে, তাই আমি এটা আপনাদের সকলের সাথে শেয়ার করছি। দ্রষ্টব্য: দয়া করে খারাপ ব্যাটারির সঠিকভাবে নিষ্পত্তি করুন। দাবী: দয়া করে মনে রাখবেন যে আপনি লি এর সাথে কাজ করছেন -আয়ন ব্যাটারি যা অত্যন্ত বিস্ফোরক এবং বিপজ্জনক। সম্পত্তির ক্ষয়ক্ষতি, ক্ষয়ক্ষতি, বা প্রাণহানির জন্য যদি এটি আসে তবে আমাকে দায়ী করা যাবে না। এই টিউটোরিয়ালটি রিচার্জেবল লিথিয়াম-আয়ন প্রযুক্তি সম্পর্কে যাদের জানা আছে তাদের জন্য লেখা হয়েছে। নিরাপদ থাকো.

ধাপ 1: যন্ত্রাংশ এবং সরঞ্জাম প্রয়োজন:

প্রয়োজনীয় যন্ত্রাংশ: ১। Arduino Nano (Gear Best / Banggood) 2। 0.96 ওএলইডি ডিসপ্লে (অ্যামাজন / ব্যাঙ্গগুড) 3। মোসফেট - আইআরএলজেড 44 (অ্যামাজন) 4. প্রতিরোধক (4 x 10K, 1 / 4W) (অ্যামাজন / ব্যাঙ্গগুড) 5। পাওয়ার রেজিস্টর (10R, 10W) (আমাজন) 6। (3 নং) (আমাজন / ব্যাংগুড) 7. বুজার (অ্যামাজন / ব্যাঙ্গগুড) 8. প্রোটোটাইপ বোর্ড (আমাজন / ব্যাঙ্গগুড) 9। 18650 ব্যাটারি হোল্ডার (আমাজন)

10. 18650 ব্যাটারি (GearBest / Banggood) 11। স্পেসার (অ্যামাজন / ব্যাঙ্গগুড) প্রয়োজনীয় সরঞ্জাম: ১। ওয়্যার কাটার / স্ট্রিপার (গিয়ার বেস্ট) 2. সোল্ডারিং আয়রন (অ্যামাজন / ব্যাংগুড) ব্যবহৃত যন্ত্র: আইম্যাক্স ব্যালেন্স চার্জার (গিয়ারবেস্ট / ব্যাংগুড)

ইনফ্রারেড থার্মোমিটার গান (আমাজন /গিয়ারবেস্ট)

ধাপ 2: পরিকল্পিত এবং কাজ

পরিকল্পিত:

পরিকল্পিতভাবে সহজে বুঝতে, আমি এটি একটি ছিদ্রযুক্ত বোর্ডেও এঁকেছি। উপাদান এবং তারের অবস্থান আমার প্রকৃত বোর্ড অনুরূপ। একমাত্র ব্যতিক্রম হল বুজার এবং ওএলইডি ডিসপ্লে। প্রকৃত বোর্ডে, তারা ভিতরে আছে কিন্তু পরিকল্পিতভাবে, তারা বাইরে পড়ে আছে।

ডিজাইনটি খুবই সহজ যা Arduino Nano এর উপর ভিত্তি করে তৈরি। ব্যাটারি প্যারামিটার প্রদর্শন করতে একটি OLED ডিসপ্লে ব্যবহার করা হয় ।3 স্ক্রু টার্মিনাল ব্যাটারি এবং লোড রেজিস্ট্যান্স সংযোগের জন্য ব্যবহৃত হয়। একটি বুজার বিভিন্ন সতর্কতা প্রদানের জন্য ব্যবহৃত হয়। দুটি ভোল্টেজ ডিভাইডার সার্কিট লোড রেজিস্ট্যান্স জুড়ে ভোল্টেজ নিরীক্ষণের জন্য ব্যবহৃত হয়। MOSFET এর কাজ হল ব্যাটারির সাথে লোড রেজিস্ট্যান্স সংযোগ বা সংযোগ বিচ্ছিন্ন করা।

কাজ:

Arduino ব্যাটারির অবস্থা পরীক্ষা করে, যদি ব্যাটারি ভালো হয়, MOSFET চালু করার কমান্ড দিন। এটি ব্যাটারির পজিটিভ টার্মিনাল থেকে রোধের মাধ্যমে কারেন্ট প্রেরণের অনুমতি দেয় এবং MOSFET তারপর নেগেটিভ টার্মিনালে ফিরে যাওয়ার পথ সম্পূর্ণ করে। এটি নির্দিষ্ট সময়ের মধ্যে ব্যাটারি ডিসচার্জ করে। Arduino লোড প্রতিরোধক জুড়ে ভোল্টেজ পরিমাপ এবং তারপর স্রাব বর্তমান খুঁজে বের করার জন্য প্রতিরোধের দ্বারা বিভক্ত। মিলিয়াম-ঘন্টা (ক্ষমতা) মান পেতে সময় দ্বারা এটি গুণিত।

ধাপ 3: ভোল্টেজ, কারেন্ট এবং ক্যাপাসিটি মেজারমেন্ট

ভোল্টেজ পরিমাপ

লোড প্রতিরোধক জুড়ে আমাদের ভোল্টেজ খুঁজে বের করতে হবে। ভোল্টেজ দুটি ভোল্টেজ ডিভাইডার সার্কিট ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয়। এটি 10k প্রতিটি মান সঙ্গে দুটি প্রতিরোধক গঠিত। ডিভাইডার থেকে আউটপুট Arduino এনালগ পিন A0 এবং A1 এর সাথে সংযুক্ত।

Arduino এনালগ পিন 5V পর্যন্ত ভোল্টেজ পরিমাপ করতে পারে, আমাদের ক্ষেত্রে সর্বোচ্চ ভোল্টেজ 4.2V (সম্পূর্ণ চার্জ)। তাহলে আপনি জিজ্ঞাসা করতে পারেন, আমি কেন অপ্রয়োজনে দুটি ডিভাইডার ব্যবহার করছি। কারণ হল আমার ভবিষ্যৎ পরিকল্পনা হল মাল্টি-কেমিস্ট্রি ব্যাটারির জন্য একই পরীক্ষক ব্যবহার করা। তাই আমার লক্ষ্য অর্জনের জন্য এই নকশাটি সহজেই মানিয়ে নেওয়া যায়।

বর্তমান পরিমাপ:

বর্তমান (I) = ভোল্টেজ (V) - MOSFET / প্রতিরোধ (R) জুড়ে ভোল্টেজ ড্রপ

দ্রষ্টব্য: আমি ধরে নিচ্ছি MOSFET জুড়ে ভোল্টেজ ড্রপ নগণ্য।

এখানে, লোড প্রতিরোধক জুড়ে V = ভোল্টেজ এবং R = 10 ওহম

প্রাপ্ত ফলাফল অ্যাম্পিয়ারে। এটিকে মিলিম্পিয়ারে রূপান্তর করতে 1000 কে গুণ করুন।

সুতরাং সর্বাধিক স্রাব বর্তমান = 4.2 / 10 = 0.42A = 420mA

ক্ষমতা পরিমাপ:

সঞ্চিত চার্জ (Q) = বর্তমান (I) x সময় (T)।

আমরা ইতিমধ্যে বর্তমান গণনা করেছি, উপরের সমীকরণে একমাত্র অজানা হল সময়। আরডুইনোতে মিলিস () ফাংশনটি অতিবাহিত সময় পরিমাপ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

ধাপ 4: লোড রোধকারী নির্বাচন করা

লোড রোধের নির্বাচন নির্ভর করে স্রাব কারেন্টের পরিমাণের উপর। ধরুন আপনি ব্যাটারি @ 500mA স্রাব করতে চান, তাহলে প্রতিরোধকের মান হল

প্রতিরোধ (আর) = সর্বোচ্চ ব্যাটারি ভোল্টেজ / স্রাব বর্তমান = 4.2 /0.5 = 8.4 ওহম

প্রতিরোধককে কিছুটা শক্তি অপচয় করতে হবে, তাই এই ক্ষেত্রে আকার গুরুত্বপূর্ণ।

তাপ অপচয় = I^2 x R = 0.5^2 x 8.4 = 2.1 ওয়াট

কিছু মার্জিন রেখে আপনি 5W বেছে নিতে পারেন। আপনি যদি আরো নিরাপত্তা চান তাহলে 10W ব্যবহার করুন।

আমি 8.4 ওহমের পরিবর্তে 10 ওহম, 10W রোধকারী ব্যবহার করেছি কারণ এটি আমার স্টকে ছিল।

ধাপ 5: MOSFET নির্বাচন করা

এখানে MOSFET সুইচের মত কাজ করে। Arduino পিন D2 থেকে ডিজিটাল আউটপুট সুইচ নিয়ন্ত্রণ করে। যখন MOSFET- এর গেটে 5V (HIGH) সিগন্যাল খাওয়ানো হয়, তখন এটি ব্যাটারির পজেটিভ টার্মিনাল থেকে রোধের মাধ্যমে কারেন্ট পাস করতে দেয় এবং MOSFET তারপর নেগেটিভ টার্মিনালে ফিরে যাওয়ার পথ সম্পূর্ণ করে। এটি নির্দিষ্ট সময়ের মধ্যে ব্যাটারি ডিসচার্জ করে। সুতরাং এমওএসএফইটিটি এমনভাবে বেছে নেওয়া উচিত যাতে এটি অতিরিক্ত গরম না করে সর্বাধিক স্রাব বর্তমান পরিচালনা করতে পারে।

আমি একটি এন-চ্যানেল লজিক লেভেল পাওয়ার MOSFET-IRLZ44 ব্যবহার করেছি। L দেখায় যে এটি একটি লজিক লেভেল MOSFET। একটি লজিক লেভেল MOSFET এর মানে হল যে এটি একটি মাইক্রোকন্ট্রোলারের লজিক লেভেল থেকে সম্পূর্ণভাবে চালু করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। স্ট্যান্ডার্ড MOSFET (IRF সিরিজ ইত্যাদি) 10V থেকে চালানোর জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

আপনি যদি একটি IRF সিরিজ MOSFET ব্যবহার করেন, তাহলে Arduino থেকে 5V প্রয়োগ করে এটি সম্পূর্ণভাবে চালু হবে না। আমি বলতে চাচ্ছি MOSFET রেটযুক্ত কারেন্ট বহন করবে না। এই MOSFETs টিউন করার জন্য আপনাকে গেটের ভোল্টেজ বাড়ানোর জন্য একটি অতিরিক্ত সার্কিট প্রয়োজন।

সুতরাং আমি একটি যুক্তি-স্তরের MOSFET ব্যবহার করার সুপারিশ করব, অগত্যা IRLZ44 নয়। আপনি অন্য কোন MOSFET ব্যবহার করতে পারেন।

ধাপ 6: OLED ডিসপ্লে

ব্যাটারি ভোল্টেজ, ডিসচার্জ কারেন্ট এবং ক্যাপাসিটি দেখানোর জন্য, আমি একটি 0.96 OLED ডিসপ্লে ব্যবহার করেছি। এতে 128x64 রেজোলিউশন আছে এবং Arduino- এর সাথে যোগাযোগের জন্য I2C বাস ব্যবহার করা হয়। Arduino Uno- এ দুটি পিন SCL (A5), SDA (A4) ব্যবহার করা হয় যোগাযোগ

আমি U8glib লাইব্রেরি ব্যবহার করছি প্যারামিটার দেখানোর জন্য প্রথমে আপনাকে U8glib লাইব্রেরি ডাউনলোড করতে হবে। তারপর এটি ইনস্টল করুন।

আপনি যদি ওএলইডি ডিসপ্লে এবং আরডুইনোতে শুরু করতে চান, এখানে ক্লিক করুন

সংযোগগুলি নিম্নরূপ হওয়া উচিত

Arduino OLED

5V -Vcc

GND GND

A4-- SDA

A5-- এসসিএল

ধাপ 7: সতর্কতার জন্য বুজার

বিভিন্ন সতর্কতা বা সতর্কতা প্রদান করার জন্য, একটি পাইজো বুজার ব্যবহার করা হয়

1. ব্যাটারি কম ভোল্টেজ

2. ব্যাটারি উচ্চ ভোল্টেজ

3. কোন ব্যাটারি নেই

বাজারের দুটি টার্মিনাল রয়েছে, একটি লম্বা ধনাত্মক এবং ছোট পাটি নেতিবাচক।

সংযোগগুলি নিম্নরূপ হওয়া উচিত

আরডুইনো বুজার

ডি 9 পজিটিভ টার্মিনাল

GND নেগেটিভ টার্মিনাল

আরডুইনো স্কেচে, আমি একটি পৃথক ফাংশন বীপ () ব্যবহার করেছি যা বাজারের কাছে PWM সংকেত পাঠায়, একটি ছোট বিলম্বের জন্য অপেক্ষা করে, তারপর এটি বন্ধ করে দেয়, তারপর আরেকটি ছোট বিলম্ব হয়। এভাবে, এটি একবার বীপ করে।

ধাপ 8: সার্কিট তৈরি করা

আগের ধাপে, আমি সার্কিটের প্রতিটি উপাদানের কাজ ব্যাখ্যা করেছি। চূড়ান্ত বোর্ড তৈরি করতে লাফ দেওয়ার আগে, প্রথমে একটি রুটি বোর্ডে সার্কিটটি পরীক্ষা করুন যদি সার্কিটটি রুটি বোর্ডে পুরোপুরি কাজ করে, তাহলে প্রোটাইপ বোর্ডের উপাদানগুলিকে সোল্ডারে সরান।

আমি 7cm X 5cm প্রোটোটাইপ বোর্ড ব্যবহার করেছি।

ন্যানো মাউন্ট করা: প্রথমে 15 টি পিন দিয়ে মহিলা হেডার পিনের দুটি সারি কাটুন। আমি হেডার কাটার জন্য একটি তির্যক নিপার ব্যবহার করেছি।

মাউন্ট করা OLED ডিসপ্লে: 4pins দিয়ে একটি মহিলা হেডার কাটুন। তারপর ছবিতে দেখানো হিসাবে এটি ঝাল।

টার্মিনাল এবং উপাদানগুলি মাউন্ট করা: ছবিতে দেখানো অবশিষ্ট উপাদানগুলি সোল্ডার করুন

ওয়্যারিং: পরিকল্পিতভাবে ওয়্যারিং তৈরি করুন আমি ওয়্যারিং তৈরির জন্য রঙিন তার ব্যবহার করেছি, যাতে আমি সহজেই তাদের সনাক্ত করতে পারি।

ধাপ 9: স্ট্যান্ডঅফগুলি মাউন্ট করা

সোল্ডারিং এবং ওয়্যারিংয়ের পরে, 4 কোণে স্ট্যান্ডঅফগুলি মাউন্ট করুন এটি সোল্ডারিং জয়েন্টগুলি এবং মাটি থেকে তারের পর্যাপ্ত ছাড়পত্র প্রদান করবে।

ধাপ 10: সফটওয়্যার

সফটওয়্যারটি নিচের কাজগুলো করছে

1. ভোল্টেজ পরিমাপ

100 এডিসি নমুনা গ্রহণ, তাদের যোগ এবং ফলাফল গড়।

2. সতর্কতা বা স্রাব চক্র শুরু করতে ব্যাটারির অবস্থা পরীক্ষা করুন

সতর্কতা

i) লো-ভি!: যদি ব্যাটারির ভোল্টেজ সর্বনিম্ন স্রাব স্তরের নিচে থাকে (লি আয়ন জন্য 2.9V)

ii) উচ্চ- V!: যদি ব্যাটারির ভোল্টেজ পুরোপুরি চার্জ করা অবস্থায় থাকে

iii) ব্যাটারি নেই!: যদি ব্যাটারি ধারক খালি থাকে

স্রাব চক্র

যদি ব্যাটারি ভোল্টেজ কম ভোল্টেজ (2.9V) এবং উচ্চ ভোল্ট্যাগ (4.3V) এর মধ্যে থাকে, তাহলে ডিসচার্জ চক্র শুরু হয়।

3. OLED- এ প্যারামিটার প্রদর্শন করুন

সিরিয়াল মনিটরে ডাটা লগিং

নিচে সংযুক্ত Arduino কোড ডাউনলোড করুন।

ধাপ 11: সিরিয়াল ডেটা রপ্তানি করা এবং এক্সেল শীটে প্লট করা

সার্কিট পরীক্ষা করার জন্য, প্রথমে আমি আমার আইম্যাক্স চার্জার ব্যবহার করে একটি ভাল স্যামসাং 18650 ব্যাটারি চার্জ করলাম। তারপর আমার নতুন পরীক্ষকের মধ্যে ব্যাটারি রাখুন। পুরো স্রাব প্রক্রিয়া বিশ্লেষণ করার জন্য, আমি একটি স্প্রেডশীটে সিরিয়াল ডেটা রপ্তানি করি। তারপর আমি স্রাব বক্ররেখা চক্রান্ত। ফলাফল সত্যিই অসাধারণ। আমি এটি করার জন্য PLX-DAQ নামে একটি সফটওয়্যার ব্যবহার করেছি। আপনি এখানে এটা ডাউনলোড করতে পারেন।

PLX-DAQ কিভাবে ব্যবহার করতে হয় তা জানতে আপনি এই টিউটোরিয়ালটি দেখতে পারেন। এটা খুবই সহজ।

দ্রষ্টব্য: এটি শুধুমাত্র উইন্ডোজে কাজ করে।

ধাপ 12: উপসংহার

কয়েকটি পরীক্ষার পর আমি উপসংহারে এসেছি যে পরীক্ষকের ফলাফল বেশ যুক্তিসঙ্গত। ফলাফল একটি ব্র্যান্ডেড ব্যাটারি ক্ষমতা পরীক্ষক ফলাফল থেকে 50 থেকে 70mAh দূরে। একটি IR তাপমাত্রা বন্দুক ব্যবহার করে, আমি লোড প্রতিরোধকের তাপমাত্রা বৃদ্ধিও পরিমাপ করেছি, সর্বাধিক মান 51 ডিগ্রি সে।

এই ডিজাইনে ডিসচার্জ কারেন্ট স্থির নয়, এটি ব্যাটারি ভোল্টেজের উপর নির্ভর করে।

তাই আমার ভবিষ্যতের সংস্করণে আমি V1.0 এ উপরের সংক্ষিপ্ত আসার সমাধান করার চেষ্টা করব।

ক্রেডিট: আমি অ্যাডাম ওয়েলচকে কৃতিত্ব দিতে চাই, যার ইউটিউবে প্রকল্পটি আমাকে এই প্রকল্পটি শুরু করতে অনুপ্রাণিত করেছিল। আপনি তার ইউটিউব ভিডিও দেখতে পারেন।

দয়া করে কোন উন্নতির পরামর্শ দিন।কোন ভুল বা ত্রুটি থাকলে একটি মন্তব্য করুন।

আশা করি আমার টিউটোরিয়ালটি সহায়ক। যদি আপনি এটি পছন্দ করেন, তাহলে শেয়ার করতে ভুলবেন না:)

আরো DIY প্রকল্পের জন্য সাবস্ক্রাইব করুন। ধন্যবাদ.