ZB2LR разрядка и измерение ёмкости аккумуляторов

  • Автор темы Автор темы KSV
  • Дата начала Дата начала
Аккумуляторы - непременый инструмент радиолюбителей. Написано про них много, а толкового - мало. Основное внимание уделено на правильную зарядку. Но для оценки и подбора аккумуляторов надо знать их ёмкость, внутреннее сопротивление, для этого их надо правильно разряжать. Есть (и у меня) зарядно-разрядные устройства, но не всегда их можно применить, не всегда они удобны. Их беда в автоматике - за нас уже решили что и как делать. Как правило, они измеряют по несколько элементов, но по отдельности. А если батарея для шуруповёрта из трёх элементов, из четырёх?
Поэтому я купил для пробы две платки ZB2L3 по полтора доллара.
2015-10-10.jpg

(фото из интернета, у меня одна плата почти точно такая, она хорошая, а другая - проблемная, с браком, фото ниже).
PB267647.JPG

Они позволяют измерять ёмкость и разряжать батареи для любого выбранного нами напряжения. Подробности в приложенном файле-инструкции.
Первая плата сразу работала как описано в инструкции, вторая - явный брак.
1) Не входит в режим калибровки. Никак.
2) Без нагрузки ложно показывала ток 75 мА.
3) Измерение ёмкости было с очень больщой ошибкой -более 20%.
В отзывах на Али 99% пишут: "спасибо, отлично, пока не проверял". Отрицательных отзывов очень много, хотя их и стирают. Нигде не видел способы решения проблемы, поэтому и пишу.
Хорошо что удалось найти схему, хотя в ней много неточностей, но она помогла.
Конечно, многие скажут, что чем возиться с браком, проще его выкинуть и купить новый. Но не факт, что новый брак будет лучше, и рейтинг продавца с отзывами мало что значит. Мне просто нравится оживлять технику.
Довольно быстро определил что проблема с микроконтроллером. Но настройка с нажатием трех кнопок не работает, а искать прошивку и пытаться осваивать программирование - игра не стоит свеч.
Итак, вот схема с исправлениями.
ZB2L3 схема .jpg
Думаю, нет смысла в подробном описании. Напряжение измеряется весьма точно, а при необходимости U можно подстроить делителем на двух резисторах. Вот только они под индикатором и прежде его надо умудриться выпаять, сделать панельку под индикатор. Я это не делал.
Проблема в узле измерения тока и сопряжения с МК собранном на ОУ. Детали очень мелкие, SMD поэтому паять их сложно.
Очень кратко. Сначала надо выставить нулевой ток на индикаторе при отсутствии нагрузочного резистора R. Сделал напаяв резистор 1206 параллельно резистору 330 ом (Уст. 0). Припаять к резистору 331 два тонких проводка, внешний потенциометр - и вперёд. Номиналы не привожу т. к. они у всех будут разными.
Далее - установка точного тока на индикаторе. Последовательно с нарузкой внешний амперметр и подстройкой резистора (Уст. тока) добиваемся равенства показания внешнего образцового тестера и индикатора на приборе. Так я откалибровал прибор аппаратно, а не программно.
Увы, тут засада.
При точном измерении ёмкости фиксированным стабилизированным током оказалось завышение результата на 13% (при обычной разрядке 99% пользователей этого не заметит и даже обрадуется т. к. результат получаются завышенными). Многовато, хотя уже сейчас можно в уме отбрасывать 10% и прикидывать ёмкость.
Кстати, внутреннее сопротивление тоже можно измерять, при любом напряжении на батарее и любом токе нагрузки. Во время опытов нашел на плате обрыв общего провода, поставил перемычку. Не уверен - так было сразу или это последствия моих перепаек (вряд ли).
Вот снимок "измерительного стенда", чтобы не говорили, что я всё выдумал.
PB267643.JPG
Хотел показать точность настройки, но сделал фото во время измерения напряжения, не проверил что получилось, увы, поэтому придётся верить мне на слово. Нагрузка - 4 резистора по 12 ом и три по 7 ом. Общее примерно 1,3 ом.
Вот что я придумал и сделал. Поскольку перенастроить МК не могу, я его обману. Установил по амперметру (внешний включен последовательно с нагрузкой и не отключается при настройке) правильный ток 0,5 А а показания светодиодного индикатора сделал резистором Уст.тока на 13% выше. Суть в том, что при нагрузке резисторами без лабораторного БП напряжение батареи в процессе разрядки всё равно будет падать и ток тоже (но показания ёмкости от этого не пострадают, проверено!!). Ток всё равно непрерывно меняется, поэтому если установить нагрузкой ток на индикаторе 500 мА, фактически в первую минуту он будет выше, но потом будет уменьшаться и средний будет даже ниже 500 мА. Нам не так важна абсолютная цифра тока разрядки, как ёмкость полученная при разрядке до заданного нами значения.
Много времени я затратил на контроль результата, циклы делал по15 минут, по 30 минут и по 60 минут на разных токах.
Результат - точность на уровне 1%, ну пусть будет 2% с учетом всех погрешностей. Но я в этом убедился, а многие ли проверяли точность результата дорогих покупных приборов? Думаю - никто, всё на доверии в лэйбл.
При желании прибор несложно переделать для разрядки и измерения ёмкости любых аккумуляторов любым током. для этого узел микроконтроллера надо оставить, а ключ на полевых резисторах и шунт, взять более мощные, разместить их вне платы. Ток может быть и в десятки Ампер. Надо только учесть, что нагрузка только в виде фарных ламп не годится из-за броска тока при включении, хотя и это можно обойти поставив RC цепочку сглаживающую бросок напряжения с шунта. Радиолюбитель средней квалификации легко придумает несколько вариантов. У меня нет такой задачи.
 

Вложения

Из моего опыта в ремонте эл.велосипедов, эл.байков, емкость батареи косвенна т.к. зависит от величины рабочего тока, чем больше ток меньше емкость и ощутимо. Более важно внутреннее сопротивление, по нему подбираю цепочки и оцениваю пригодность изношенных аккумуляторов. Иногда пользуюсь способом относительной емкости для кислотных батарей (метод описан в статьях): "нужна нагрузка средняя между рабочей и половиной от максимальной ёмкости
по достижению 2 минут свечения, подсоединяем к светящейся лампочке вольтметр (мультиметр) и смотрим напряжение:
- больше 12.4вольт - аккумулятор сохранил свою номинальную ёмкость и полностью исправен.
- 12-12.4вольт - аккумулятор исправный но уже подуставшый
- меньше 12вольт - 50% номинальной ёмкости"
Для литиевых только измерение внутреннего сопротивления и максимальная отдача в Амперах как наиболее информативные для принятия решения.
Как то хотел слепить стенд для этих параметров да так и осталось.
 
емкость батареи косвенна т.к. зависит от величины рабочего тока
При измерении, безусловно. Но это очень важный показатель. 99% ведётся при покупке именно на ёмкость не соображая что для лития часто (приборы с сильноточными моторчиками) сильноточность важнее. "Высочайшая точность" обеспечиваемая престижными приборчиками - для лохов, это фактически отвлечённая величина нужная только для сравнения.
чем больше ток меньше емкость и ощутимо.
Но НЕТ прямой связи внутреннего сопротивления с ёмкостью. Как только что написал, сильноточные элементы, как правило, имеют умеренную ёмкость. Другое дело что в покупных игрушках и приборчиках изначально ставят и малоёмкие (такие никто отдельно не купит) и малоточные (с высоким сопротивлением) элементы.
Поэтому остаюсь при своём мнении: радиолюбителей вынудили вводить свой входной контроль, это касается самых разных деталей - транзисторов, микросхем, элементов питания и т. п. Для этого нужны простые, дешёвые, малогабаритные самодельные или полусамодельные приборчики. Дорогие промышленные для домашних целей всяко невыгодны - они себя не оправдывают.
Самоделки часто имеют повышенные возможности (например здесь - возможность выставить любое напряжение отсечки, любой ток/сопротивление нагрузки), но для этого надо хоть чуть-чуть разбираться в технике, а "дорогие" приборчики годятся и для домохозяек - они проще в эксплуатации, но мы ведь Радиолюбители.
Более важно внутреннее сопротивление, по нему подбираю цепочки и оцениваю пригодность изношенных аккумуляторов.
Должно быть и то и другое. Если внутреннее сопротивление одинаковое, но ёмкость разная, будет перекос - одни элементы будут разряжаться раньше и разница будет прогрессировать.
Всё просто - метод нагрузочной вилки, но с приличным цифровым, а не стрелочным прибором.
Как то хотел слепить стенд для этих параметров да так и осталось.
Я раньше (было полезно для работы) сделал прибор для измерения ёмкости гелевых свинцовых батарей 12V7A-h со стабильным током, отключением и сигнализацией конца разрядки. Отбраковал понемножку все слабые.
Хотел и для лития сделать, благо хорошо представляю что и как, но руки не доходили. Можно и сюда регулируемый "приёмник тока" подключить, проблем нет.
Я сознательно не написал как этим приборчиком или вообще как можно очень быстро прикинуть внутреннее сопротивление батареи.
Думаю, все и так знают. _hm_
 
Хочу отчитаться и закрыть тему с чистой совестью. Я повторно заказал и получил ещё одну плату у правильного продавца AITEXM ROBOT.
Пикантно что у него на сайте фото неправильной платы с надписью MAX: 15V 3A 9999Ah. Бракованая плата с этой надписью пришла мне от другого продавца. А на двух работающих платах надпись ZB2L3 v2.3s. Неправильная плата "врёт" и не калибруется.
В интернете написано много инструкций по калибровке, но ни одна не понравилась мне полностью, поэтому приведу свою.
1. Зажать все три кнопки.
2. Подать питание на USB. На индикаторе появятся четыре чёрточки.
3. Отпустить кнопки. На индикаторе появится 0A0u это требование подать 0 ампер и 0 вольт и показывает что включился режим калибровки.
4. На клеммнике слева поставить две перемычки (верхние два вывода изначально замкнуты), замкнуть контакты 1 и 4, 2 и 3. Это обеспечит нулевое напряжение и нулевой ток.
5. Нажать ОК.
6. Появится надпись 100u Это запрос на подачу точно 10,0 В от внешнего источника на контакты 2 и 3 (+IN- на тыльной стороне) соблюдая полярность.
7. Удалить перемычки и подать напряжение 10,0 В контролируя его точным внешним вольтметром на контактах 2 и 3.
8. Нажать ОК.
9. Появится надпись А200 - запрос на подачу тока 2,00 А через контакты 1 и 4 (R и R на тыльной стороне).
Сделать это можно разными способами. Проще всего найти нагрузку сопротивлением несколько Ом и подключить её последовательно с точным амперметром к контактам 1 и 4, изменением напряжения подаваемого на контакты 2 и 3 выставить на амперметре точно 2,00 А .
10. Нажать ОК.
Калибровка закончена. Отключить все провода от клеммника, снять питание с USB разъёма.
Проверка.
Подать питание на USB разъём. На индикаторе моих исправных плат 006, у дефектного не входящего в режим калибровки 0000.
Подать допустимое напряжение 1...15 В на контакты 2 и 3. Изменять подаваемое напряжение и внешним вольтметром подключенным к контактам 2 и 3 убедиться в точности показаний.
Выключить и включить прибор по инструкции (выставив минимальное напряжение), подключить нагрузку с изменяемым сопротивлением или несколько разных нагрузок через внешний амперметр к выводам 1 и 4, убедиться в совпадении показаний внешнего амперметра и цифрового индикатора.
На моих ZB2L3 точность лучше 1%.
Внешний источник питания USB питает только плату, ток в нагрузку не подаёт, потребляемый платой ток до 70 мА.
Не могу гарантировать что все платы от AITEXM ROBOT будут исправны, но отзывы неплохие и два моих заказа соответствуют описанию. Поэтому кто решил купить - торопИтесь.
 
Последнее редактирование:
Подскажите по шуруповëрту, покрутит немного и становится, полежит немного и опять несколько секунд может работать, ставлю на зарядку и зарядке писец, батарейки от 3.2-3.6 в, акум 25 в
 

Вложения

  • IMG_20240810_151706_485.jpg
    IMG_20240810_151706_485.jpg
    298.7 KB · Просмотры: 128
  • IMG_20240810_151728_140.jpg
    IMG_20240810_151728_140.jpg
    256.4 KB · Просмотры: 157
  • IMG_20240810_151743_738.jpg
    IMG_20240810_151743_738.jpg
    327.8 KB · Просмотры: 113
Последнее редактирование:
Подскажите по шуруповëрту, покрутит немного и становится, полежит немного и опять несколько секунд может работать, ставлю на зарядку и зарядке писец, батарейки от 3.2-3.6 в, вкум 25 в
Диммон! Хотите я так же невнятно в стиле покрутит и писец отвечу, посмеюсь над вами? Каков вопрос - таков ответ. В вопросе должна быть вся нужная для ответа информация, её нет, тянуть котов за хвосты надоело.
Что такое немного? Ответ не нужен поскольку он будет невнятным.
ЕСЛИ, предположу что аккумуляторы Li-Ion размера 18650. Емкость какая? Отвечать не надо. Что такое вкум 25 в - аналогично.
Вижу симптомы выхода из строя одного или нескольких элементов питания.
Кстати, балансир есть? Можете не отвечать, это надо было делать сразу.
При наличии даже одного плохого элемента в последовательной батарее, работать она толком не будет.
Очень быстрая зарядка разряженной батареи воспринимается с восторгом, а зря. Это признак или батареи которая потеряла свою ёмкость или наличие наисправных элементов.
Проверить просто: напряжение полностью заряженного элемента 4,1...4,2 В.
Реальное напряжение "лежачего" без использования элемента 2,8...4 В.
Если ниже 2,5 В с огромной долей вероятности его надо менять поскольку если даже восстановите его, он будет слабый и вся батарея будет работать в несколько раз меньше по времени.
Проблема может быть и в зарядном устройстве, но это отдельный разговор.
Итак, надо проверить и написать напряжение каждого элемента батареи.
В идеальном случае у всех элементов будет одинаковое напряжение, но это маловероятно.
Ответил только потому что я затеял эту тему.
 
зря так восприняли, все что надо написал!
 
зря так восприняли, все что надо написал!
Я ожидал что будут цифры, результаты измерений, по ним можно понять что и как делать дальше. Вместо этого - одни детские обиды. Ну зря, значит зря, мне это не нужно и не интересно. _tema_zakruta
 
мне 6-й десяток, а вы с такими наездами, типа взрослый такой, я никогда не кого не оскорбляю! все изложил, самый малый заряд 3,2,большой 3,68-4шт., 6- ю не могу замерить, сам аккум на 25 в, крутит дрель 10 сек. зарядка на фото, она не звонится!
 
При подключении батарей с напряжением ниже 10 В выдает Err2 - напряжение батареи меньше настроенного минимума.
Подскажите, пожалуйста, как этот минимум изменить?

Подскажите, пожалуйста, как этот минимум изменить?
Разобрался, ничего изменять не нужно, причина была в случайным образом проявляющихся контактах/неконтактах.
 

Статистика форума

Темы
3,362
Сообщения
271,064
Пользователи
2,582
Новый пользователь
viktor-156
Назад
Сверху Снизу