Aggiunta della rigenerazione nel caricabatterie / scaricatore intelligente Arduino ASCD 18650 di Brett: 3 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

La community di Powerwall TESLA fai da te è in rapida crescita. Il passo più importante nella costruzione di un powerwall è il raggruppamento delle celle della batteria in pacchi con una capacità totale uguale. Ciò consente di impostare i pacchi batteria in serie e bilanciarli facilmente per la minima scarica e la massima tensione di carica. Per ottenere questo raggruppamento di celle della batteria, è necessario misurare la capacità di ogni singola cella della batteria. Misurare con precisione la capacità di decine di batterie può essere un lavoro grande e travolgente. Questo è il motivo per cui gli appassionati di solito utilizzano tester di capacità della batteria commerciali come ZB2L3, IMAX, Liito KALA e altri. Tuttavia, tra la comunità di powerwall TESLA fai da te c'è un tester di capacità della batteria fai-da-te molto popolare: il caricabatterie / scaricatore intelligente Arduino ASCD 18650 di Brett (https://www.vortexit.co.nz/arduino-8x-charger-discharger/). In questa istruzione, modificheremo questo tester di capacità della batteria fai-da-te in modo che la batteria in prova trasferisca la sua energia a un'altra batteria ad alta capacità, evitando così lo spreco di energia sotto forma di calore attraverso un resistore di potenza (il metodo comune per misurare la capacità della batteria).

Passaggio 1: creazione di un prototipo del tester di capacità della batteria fai-da-te di Brett

Consiglierei di visitare la pagina Web di Brett e seguire le istruzioni https://www.vortexit.co.nz/arduino-8x-charger-discharger/. Quindi l'idea per modificare questo è mostrata nello schema. Fondamentalmente, invece di usare un resistore per smorzare l'energia misurata della batteria, usiamo un resistore molto basso Ohm come shunt. Nel nostro caso, utilizziamo un resistore da 0,1 ohm da 3 watt. Quindi costruiamo un convertitore boost DC con feedback. Ci sono molti link su come costruire un convertitore boost controllato da Arduino, ma ho usato il video di Electronoobs (https://www.youtube.com/embed/nQFpVKSxGQM) che è molto istruttivo. Inoltre, Electronoobs qui utilizza un Arduino, quindi utilizzeremo parte del suo codice del ciclo di feedback. A differenza del convertitore boost tradizionale, controlleremo e cercheremo di mantenere costante la corrente di scarica, non la tensione di uscita. Quindi l'elevata capacità della batteria rigenerativa in parallelo con un condensatore attenuerà la tensione di uscita come mostrato nell'immagine (immagine dell'oscilloscopio). Senza il condensatore da 470uF, devi stare attento ai picchi di tensione.

Passaggio 2: la macchina

Poiché tutto il progetto è attualmente in fase di sviluppo, ho deciso di utilizzare schede PCB commerciali e montare tutti i componenti. Questo è un progetto di apprendimento per me, quindi PCB mi ha aiutato a migliorare le mie capacità di saldatura e ad imparare ogni sorta di cose sull'elettronica analogica e digitale. Ero anche ossessionato dall'aumento dell'efficienza di rigenerazione. Quello che ho scoperto è che questa configurazione si traduce in un'efficienza di rigenerazione > 80% per velocità di scarica 1 amp. Nello schema, mostro tutti i componenti necessari oltre a quelli che Brett mostra nei suoi schemi.

Passaggio 3: il codice Arduino

Per Arduino, ho usato il codice di Brett e ho incluso la modulazione di larghezza di impulso (PWM). Ho usato i timer per eseguire il PWM a 31kHz che (in teoria ma non ho verificato) offre una migliore efficienza nella conversione. Altre caratteristiche includono la corretta misurazione della corrente di scarica. È necessario filtrare correttamente la misurazione poiché il nostro resistore di shunt è di 0,1 Ohm. Nella parte di scarica del codice, il ciclo di lavoro PWM si regola per mantenere costante la corrente.