Doma narejen tester baterij

V primerjavi z različico V2.0 so bile izboljšane predvsem naslednje funkcije:

1. XIAO ESP32 mikrokontroler:
   Nova različica namesto Arduina uporablja mikrokontroler XIAO ESP32, kar omogoča manjšo velikost naprave in hkrati dodaja WiFi. To omogoča daljinsko spremljanje in upravljanje, tako da lahko uporabniki rezultate testiranja baterij spremljajo od kjerkoli.
2. Vezje integriranega polnilnika:
   Za razliko od različice V2.0, pri kateri je bilo za popolno napolnitev baterije pred testiranjem potreben zunanji polnilnik, ima nova različica vgrajen polnilnik. To uporabnikom omogoča, da baterije napolnijo in testirajo v enem koraku, kar postopek poenostavi in naredi bolj priročen.
3. Kompakten SMD upor za merjenje toka:
   Ta različica nadomešča obsežne keramične upore, uporabljene v različici V2.0, s kompaktnim SMD-uporom za merjenje toka. To ne le prihrani prostora, ampak tudi izboljša učinkovitost z zmanjšanjem akumulacije toplote, zaradi česar je tester bolj kompakten in lažji za uporabo.
4. Vgrajen nosilec baterije:
   Vključuje nosilec za baterijo 18650, ki je neposredno vgrajen na tiskano vezje. Ta izboljšava odpravlja potrebo po zunanjem priključevanju baterij prek vijačnih sponk, kar je bilo značilno za model V2.0. Sedaj lahko uporabniki za hitro testiranje preprosto vstavijo baterijo 18650 v vgrajeni nosilec. Poleg tega je na voljo JST konektor za priključitev LiPo baterij ali drugih velikosti baterij, ki ne ustrezajo nosilcu 18650, kar ponuja večjo prilagodljivost pri vrstah baterij, ki jih je mogoče testirati.
5. Posodobitev programske opreme:
   Trenutna programska oprema zdaj podpira štiri načine delovanja:
   Način polnjenja: Neposredno polnjenje baterije z vgrajenim polnilnim vezjem.
   Način praznjenja: Nadaljevanje preizkušanja zmogljivosti baterije iz različice V2.0 s praznjenjem.
   Način analize: Samodejno polni, zaustavi in izprazni baterijo, da se izmeri njena dejanska kapaciteta.
   Način IR-preizkusa: Izmeri notranjo upornost za oceno stanja baterije.
6. Nastavitev mejne napetosti:
   Uporabniki lahko zdaj nastavijo napetost za prekinitev praznjenja s pomočjo tipk in OLED-zaslona, kar odpravlja potrebo po spreminjanju in ponovnem nalaganju kode.

Korak 1: Kaj potrebujete za izdelavo testerja?

1. Tester zmogljivosti baterij PCB V3.0 (PCBWay)
2. IC polnilnik baterij LP4060 (U1) – 1x (Aliexpress / LCSC)
3. IC za zaščito AP6685 (U2) – 1x (LCSC)
4. LDO XC6206P332MR (U3) – 1x
5. Mikrokontroler XIAO ESP32C3 (U4) – 1x
6. Operacijski ojačevalnik LMV321B (U5) – 1x
7. Napetostni referenčni element LM385-1.2 (U6) – 1x ( LCSC )
8. OLED zaslon 0,96 palca 128×64 I2C (DSP) – 1x
9. Zvočni signalizator – piskač (BZ) – 1x ( LCSC )
10. Kondenzator 10 uF (C1, C2, C4, C5) – 4x
11. Kondenzator 100 nF (C3, C6, C7, C8, C9, C10, C11, C12) – 8x
12. Upor 1 kΩ (R3, R4, R7, R9, R13) – 5x
13. Upor 2 kΩ (R8) – 1x
14. Upor 4,7 kΩ (R18, R19, R20) – 3x
15. Upor 5,1 kΩ (R1, R2, R6) – 3x
16. Upor 10 kΩ (R5, R12, R14) – 3x
17. Upor 33 kΩ (R11) – 1x
18. Upor 100 kΩ (R17) – 1x
19. Upor 200 kΩ (R16) – 1x
20. Upor 100 mΩ/1 W (R15) – 1x (LCSC)
21. MOSFET s P-kanalom AO3401A (Q1) – 1x (LCSC)
22. NPN tranzistor 2N3904S (Q2) – 1x (LCSC)
23. MOSFET z N-kanalom IRL540 (Q3) – 1x (LCSC)
24. Dioda SS34 (D1, D2) – 2x
25. LED-0805 rdeča (LED) – 1x
26. Tipki (UP/DOWN) – 2x
27. Drsno stikalo (PWR) – 1x
28. JST konektor (BAT) – 1x (LCSC)
29. Nosilec baterije (BT) – 1x (LCSC)
30. Konektor TYPE-C (USB) – 1x ( LCSC)
31. Hladilnik (HS) – 1x (LCSC)

Delovanje naprave lahko na splošno razdelimo na naslednje:

1. Mikrokontroler (XIAO ESP32C3)
   Mikrokontroler XIAO ESP32C3 deluje kot možgani naprave. Krmili celotno delovanje naprave tako, da bere uporabniške ukaze prek tipk in obdeluje meritve napetosti in toka. Poleg tega krmili OLED zaslon, kjer prikaže podatke v realnem času.
2. Polnilno vezje
   Za polnjenje priključene baterije se uporablja polnilno integrirano vezje LP4060. Mikrokontroler XIAO ESP32C3 krmili proces polnjenja prek MOSFET-a (Q1). Ko se vklopi način polnjenja, se MOSFET vklopi in omogoči pretok toka iz polnilnega tokokroga skozi baterijo.
   Polnilnik deluje v načinu konstantnega toka in konstantne napetosti, kar zagotavlja varen postopek polnjenja. Schottky diode SS34 (D1, D2) ščitijo vezje pred povratno napetostjo.
3. Vezje bremena s konstantnim tokom / vezje za praznjenje
   V tem vezju izhod operacijskega ojačevalnika sledi vhodu (referenčni napetosti), da nadzira tok, ki teče skozi MOSFET in stranski upor.
   Z nastavitvijo PWM vhoda lahko uporabnik nastavi praznilni tok, ki ga operacijski ojačevalnik vzdržuje prek povratne zanke, s čimer zagotovi enakomeren tok za merjenje kapacitete. V skladu z Ohmovim zakonom (V = IR) napetost na uporu za merjenje toka ustreza toku, ki teče skozi njega.
4. Merjenje napetosti in toka
   Merjenje napetosti akumulatorja se izvaja z uporabo napetostnega delilnika, ki napetost akumulatorja zniža na raven, ki jo lahko meri analogno-digitalni pretvornik (ADC). Merjenje toka se izvaja z uporabo upora z nizko vrednostjo za merjenje toka in spremljanjem padca napetosti na njem.
5. Zaslon in uporabniški vmesnik
   OLED zaslon ponuja uporabniku prijazen vmesnik za upravljanje in spremljanje delovanja merilnika. Uporabnik lahko izbira med različnimi načini delovanja (polnjenje, praznjenje, analiza), nastavi mejne napetosti ter spremlja podatke v realnem času, kot so napetost, tok, kapaciteta in pretečen čas.
6. Napajanje
   Vezje se napaja prek priključka tipa C (USB), ki zagotavlja potrebno napetost za mikrokontroler in polnilni vezje. Napetost 5 V USB se z uporabo LDO U3 zniža na 3,3 V. Stikalo za vklop (PWR) zapre tokokrog in tako napaja napravo.

Korak 2: Polnilno vezje
Polnilno vezje:
Zgrajeno je okoli integriranega vezja LP4060 (U1), ki omogoča polnjenje s konstantnim tokom in konstantno napetostjo, kar je idealno za enocelične litij-ionske baterije. Vezje zahteva le minimalno število zunanjih komponent, kot so upori in kondenzatorji. Vezje temelji na vezju za uporabo, navedenem v tehničnem listu.

Zaščitno vezje baterije:
Varnostno vezje za baterijo zagotavlja varnost litij-ionske baterije med delovanjem. Uporablja IC AP6685 (U2), ki vključuje notranji močnostni MOSFET, vezja za zaznavanje napetosti in vezja za zakasnitev, da zagotovi večplastno zaščito. Ta zaščita vključuje zaščito pred obratno polariteto, zaščito pred prekomernim polnjenjem, zaščito pred prekomernim praznjenjem in zaščito pred kratkim stikom obremenitve. To zagotavlja, da baterija ostane varna pred poškodbami med polnjenjem, praznjenjem ali naključno napačno uporabo.

Korak 3: Vezje za praznjenje
Praznilno vezje je zasnovano kot breme s konstantnim tokom. Za uravnavanje toka, ki se črpa iz akumulatorja, uporablja operacijski ojačevalnik (U5), signal PWM, upor za merjenje toka (R15) in MOSFET (Q3).
PWM-signal, ki ga ustvari XIAO ESP32C3 (U3), se filtrira skozi mrežo uporov in kondenzatorjev, da se ustvari enakovredna analogna napetost. Ta filtrirana napetost se dovaja na neinvertirajoči vhod operacijskega ojačevalnika, ki deluje kot sledilnik z ojačenjem enakim ena. Invertirajoči vhod operacijskega ojačevalnika je povezan prek upora za merjenje toka (R15), ki je v seriji s priključkom vira MOSFET-a.
Operacijski ojačevalnik nenehno prilagaja vrata MOSFET-a (Q3), da regulira tok, ki teče skozi upor, glede na napetost, nastavljeno s PWM signalom. V skladu z Ohmovim zakonom se tok nadzira z ohranjanjem konstantne napetosti na merilnem uporu. S tem se ustvari stabilna, nastavljiva obremenitev, ki prazni baterijo z določenim tokom, kar omogoča natančno merjenje zmogljivosti.

Korak 4: OLED zaslon
OLED je prek komunikacijskega protokola I2C povezan z mikrokontrolerjem XIAO ESP32C3, pri čemer se uporabljata dva priključka: SDA (podatkovna linija) in SCL (taktna linija). I2C-naslov za OLED je običajno 0x3C, ki se uporablja za komunikacijo med mikrokontrolerjem in zaslonom.

Strojne povezave morajo biti naslednje:
SDA: priključeno na pin SDA na XIAO (pin 21)
SCL: priključeno na pin SCL na XIAO (pin 22)
VCC: priključeno na pin 3,3 V na XIAO ESP32C3
GND: priključeno na pin GND na XIAO ESP32C3

Korak 5: Testiranje na razvojni plošči
Najprej sem vezje sestavil na preskusni plošči, da bi preveril njegovo delovanje. Tako sem lahko preveril pravilno delovanje vseh komponent, vključno z MOSFET-om, tipkami, zaslonom in drugimi elementi. Pozorno sem opazoval delovanje vezja med polnjenjem in praznjenjem, da sem se prepričal, da vse deluje, kot je bilo predvideno. Ko je prototip na preskusni plošči deloval, kot sem pričakoval, sem nadaljeval z načrtovanjem tiskanega vezja.

Korak 6: Načrtovanje tiskanega vezja
Po uspešnem načrtovanju prototipa tiskanega vezja sem oddal naročilo pri podjetju PCBWay in, kar me je zelo razveselilo, so mi ga v roku enega tedna dostavili na dom. Črno tiskano vezje s površinsko obdelavo z zlato potopno galvansko prevleko je izgledalo fantastično, kar mu je dajalo profesionalen in dovršen videz. Poleg tiskanega vezja sem naročil tudi šablono, kar se je izkazalo za pametno odločitev, saj je izboljšal proces sestavljanja.
Uporaba šablone prinaša številne prednosti. Znatno skrajša čas, potreben za nanos spajkalne paste, in zagotavlja, da je prava količina enakomerno porazdeljena po vseh kontaktnih ploščicah. To ne le pospeši proces sestavljanja, temveč tudi zmanjša možnost napak, kot so premoščanje ali premalo spajke na pad-ih. Natančnost šablone zagotavlja, da so komponente pravilno nameščene in spajkane, kar poveča učinkovitost celotnega procesa in zmanjša verjetnost popravkov.

Ko sem imel vse pripravljeno, sem se lotil sestavljanja tiskanega vezja s pomočjo šablone.

Korak 7: Poravnava šablone
Ploščo s tiskanim vezjem položite na ravno površino, da bo med postopkom ostala vodoravna.
Okoli plošče s tiskanim vezjem razporedite štiri dodatne plošče s tiskanim vezjem, da se glavna plošča ne bo premikala. Te dodatne plošče delujejo kot opore, ki preprečujejo kakršno koli premikanje.
Z lepilnim trakom pritrdite štiri okoliške plošče s tiskanim vezjem na površino, da bo vse ostalo na svojem mestu.
Šablono previdno poravnajte na tiskanem vezju in poskrbite, da je popolnoma poravnana s SMD padi, na katere bodo nameščeni sestavni deli.
Robove šablone pritrdite z lepilnim trakom, da se med nanašanjem spajkalne paste ne bo premikala.

Korak 8: Dodajte spajkalno pasto
Ko je šablona pravilno poravnana, nanesite majhno količino spajkalne paste na zgornjo stran šablone.
S pomočjo lopatice ali kreditne kartice enakomerno razporedite spajkalno pasto po šabloni. Poskrbite, da pokrijete vsa izrezana mesta, na katera bodo nameščeni sestavni deli.
Odstranite vso odvečno spajkalno pasto in poskrbite, da je pasta nanesena le na izpostavljene površine.
Šablono previdno dvignite s tiskanega vezja, tako da spajkalna pasta ostane na površinah za SMD elemente.

Korak 9: Postavljanje komponent na TIV
S pomočjo pincete vzemite vsak element enega po enega v skladu s shemo.
Vsak element namestite na ustrezna SMD mesta na tiskanem vezju, na katera je že nanesena spajkalna pasta. Pri polariziranih elementih, kot so diode in LED-ice, poskrbite za pravilno usmeritev.
Ta postopek nadaljujte, dokler niso vsi elementi nameščeni na tiskanem vezju v skladu z načrtom.

Korak 10: Pretaljevanje paste
Ko so vsi sestavni deli na svojem mestu, previdno prenesite tiskano vezje na grelno ploščo ali v pečico za pretaljevanje. Nastavite temperaturo v skladu z navodili proizvajalca spajkalne paste (običajno med 220 °C in 240 °C). Za spajkanje sestavnih delov sem uporabil svojo grelno ploščo Miniware MHP50.
Pustite, da se grelna plošča ali pečica segreje in spajka tiskano vezje. Ko se spajkalna pasta stopi, se bodo komponente samodejno poravnale na spajkalne pad-e.
Ko je postopek spajkanja končan, odstranite tiskano vezje z grelne plošče, da preprečite pregrevanje, ki bi lahko poškodovalo komponente.
Pustite, da se tiskano vezje naravno ohladi. Ko se ohladi, očistite tiskano vezje z izopropilnim alkoholom (IPA), da odstranite morebitne ostanke spajke.
Ko se tiskana vezja ohladijo, jih natančno preglejte, da se prepričate, da so vsi elementi pravilno spajkani.
Z lupo ali mikroskopom preverite, ali so prisotne slabo spajkane točke, napačno nameščeni elementi ali neželeni kratki stiki.
Če opazite kakršne koli težave, kot so nepopolne povezave ali odvečna spajka, te težave odpravite z dodatnim spajkanjem s spajkalnikom.
Prepričajte se, da je vsak element pravilno nameščen in trdno spajkan, da se izognete kasnejšim težavam z delovanjem.

Korak 11: Namestite klasične THT komponente
Po spajkanju vseh SMD-komponent je naslednji korak spajkanje klasičnih komponent (THT), kot so: stikalo, piskač, MOSFET, hladilnik in ženski priključni konektorji za OLED-zaslon.
Najprej spajkajte stikalo. Vstavite te komponente na ustrezna mesta na tiskanem vezju in rahlo upognite priključke, da se ne premikajo.
Stikalo: Spajkajte priključke stikala
Piskač: Trdno pripajkajte priključke piskača, da zagotovite stabilno povezavo; razmik med priključki piskača je 5 mm, premer pa 9 mm. Na žalost sem kupil piskač napačne velikosti.
Ženski priključni konektor: Odstranite 4 priključke z ženskega priključnega konektorja in ga prispajkajte na tiskano vezje, pri čemer poskrbite za pravilno poravnavo.
MOSFET: MOSFET pritrdite na hladilnik. Na MOSFET nanesite tanko plast paste za hlajenje, da izboljšate toplotno prevodnost, in MOSFET pritrdite na hladilnik z vijakom, da zagotovite trdno pritrditev. To bo pomagalo pri učinkovitem odvajanju toplote. Nato spajkajte priključke MOSFET-a in hladilnika na tiskano vezje. Pri spajkanju MOSFET-a poskrbite, da so vodniki pravilno povezani, da lahko prenesejo visok tok.

Po končani montaži vseh komponent na tiskanem vezju sem nadaljeval z vgradnjo medeninastih šestkotnih distančnikov M3 v montažne luknje na tiskanem vezju. Ti distančniki so ključnega pomena za zagotavljanje opore in dvig tiskanega vezja nad tla/ohišje, s čimer preprečujejo kakršen koli stik s površino pod njim, ki bi lahko povzročil kratke stike ali poškodbe občutljivih komponent.

Da bi zaščitil tiskano vezje in mu dal profesionalen videz, sem z uporabo programa Autodesk Fusion 360 zasnoval ohišje po meri. Ohišje sestavljajo trije deli: Pokrov, Ohišje in 3 x tipke
Spodnji del ohišja za tiskanje ne potrebuje nobene podporne strukture, kar olajša postopek. Pokrov in tipke pa potrebujejo podporno strukturo, da se zagotovi pravilno tiskanje.
Z veseljem sporočam, da so bili vsi trije deli (ohišje, pokrov in gumbi) uspešno natisnjeni v 3D-tehniki, kar je skupaj trajalo približno 7 ur. Rezultate si lahko ogledate na sliki 13.
Nato sem tri gumbe vstavil v ustrezne luknje, kot je prikazano na sliki 13, in pokrov pritrdil na ohišje s pomočjo zaskočnega mehanizma.
Po sestavi sem opazil, da USB-C vrata niso bila popolnoma poravnana. Menim, da je ta težava nastala zato, ker je bil 3D-model tiskanega vezja, ki sem ga uporabil pri načrtovanju v programu Fusion, tanjši od dejansko izdelanega tiskanega vezja.

Korak 12: Programska oprema
Programska oprema testerja upravlja z delovanjem, vključno s polnjenjem, praznjenjem in analizo zmogljivosti baterije. Deluje na platformi XIAO ESP32C3.

Uporabljene knjižnice: Adafruit GFX, Adafruit SSD1306, JC_Button, Wire

Nastavitev in programiranje:
Odprite Arduino IDE.
Pojdite na Sketch -> Include Library -> Manage Libraries.
V oknu Library Manager poiščite in namestite naslednje knjižnice: Adafruit GFX Library, Adafruit SSD1306 (za OLED-zaslon), JC_Button (za upravljanje tipk)
XIAO ESP32C3 priključite na računalnik z USB-kablom.
Izberite ustrezno ploščo tako, da odprete meniju Orodja -> Plošča -> Izberite svojo napravo (XIAO ESP32C3).
Izberite pravi vmesnik tako, da greste v Orodja -> Vmesnik in izberete vmesnik, na katerega je priključena vaša naprava.
Kliknite tipko Naloži (ikonka puščice) v zgornjem levem kotu Arduino IDE.
Počakajte, da se skica prevede in naloži na napravo.
Ko je nalaganje končano, bo IDE prikazal sporočilo »Nalaganje končano.«

Korak 13: Kako uporabljati napravo
Napajanje naprave: Napravo priključite na vir napajanja z USB-kablom. Najvišja napetost USB priključka je 5 V.
Priključitev baterije: Baterijo, ki jo želite preizkusiti ali napolniti, vstavite v nosilec baterije 18650 ali priključek BAT, pri čemer pazite na pravilno polariteto (plus na plus in minus na minus).
Naprava ima štiri načine delovanja: polnjenje, praznjenje, analiza in merjenje notranje upornosti (IR). S tipko Mode ter tipkama UP in DOWN lahko preklapljate med načini in jih izbirate.

Izbiranje načina
Ko je baterija priključena, pritisnite tipko Mode, da preklopite med načini.

S tipkama UP in DOWN se pomikajte med možnostmi.
Razpoložljivi načini se prikažejo na OLED zaslonu: Način polnjenja, Način praznjenja, Način analize, Način merjenja notranje upornosti.
Ko je želeni način označen, ponovno pritisnite tipko Mode, da potrdite izbiro. Dolgi zvočni signal potrdi, da je način izbran.

A. Način polnjenja: Za varno polnjenje baterije do polne zmogljivosti.
V meniju izberite način polnjenja.
Naprava bo samodejno začela polniti baterijo in aktivirala MOSFET za priključitev polnilnika.
Na OLED zaslonu se prikaže stanje polnjenja, ki prikazuje pretečen čas, napetost baterije in izbrani način.
Polnjenje se samodejno ustavi, ko napetost baterije doseže 4,18 V, in prikaže se sporočilo o zaključku.

B. Način praznjenja: Za varno praznjenje akumulatorja do določene mejne napetosti.
V meniju izberite »Način praznjenja«.
S tipkama »GOR« in »DOL« izberite praznilni tok.
Naprava bo praznila baterijo z vklopom obremenitve, krmiljene s PWM.
Na OLED zaslonu se prikaže pretečen čas, napetost baterije in skupna izpraznjena kapaciteta (v mAh).
Praznjenje se samodejno ustavi, ko baterija doseže izbrano mejno napetost.
Končna izpraznjena kapaciteta se prikaže na OLED zaslonu.

C. Način analiziranja: za določitev dejanske zmogljivosti baterije s pomočjo celotnega cikla polnjenja in praznjenja
V meniju izberite »Način analiziranja«.
Naprava bo najprej napolnila baterijo do napetosti 4,18 V.
Po napolnitvi bo počakala 5 minut, da se baterija stabilizira.
Nato bo baterijo izpraznila, da izmeri njeno dejansko zmogljivost.
Na OLED zaslonu se prikaže stanje polnjenja, faze mirovanja in napredek praznjenja.
Dejanska zmogljivost baterije (v mAh) se prikaže po končanem ciklu.

D. Način analiziranja: za določitev dejanske kapacitete baterije s pomočjo celotnega cikla polnjenja in praznjenja
V meniju izberite »Način analiziranja«.
Naprava bo najprej napolnila baterijo do napetosti 4,18 V. Po napolnitvi bo počakala 5 minut, da se baterija stabilizira. Nato bo baterijo izpraznila, da izmeri njeno dejansko kapaciteto. Na OLED zaslonu se prikaže stanje polnjenja, faze mirovanja in napredek praznjenja. Dejanska kapaciteta baterije (v mAh) se prikaže po končanem ciklu.

E. Način merjenja notranje upornosti baterije (IR): Za merjenje notranje upornosti (IR) baterije storite sledeče:
V meniju izberite način merjenja notranje upornosti (IR).
Naprava bo izmerila napetost baterije brez obremenitve (napetost v odprtem krogu).
Nato bo z uporabo PWM krmiljenja dodala obremenitev in izmerila napetost pod obremenitvijo.
Naprava izračuna notranjo upornost po Ohmovem zakonu:
𝑅 = ( 𝑉𝑛𝑜𝑙𝑜𝑎𝑑 −𝑉𝑙𝑜𝑎𝑑) / R
kjer je I tok, ki ga uporabnik nastavi s tipkama UP in DOWN.
Vrednost IR se prikaže na zaslonu OLED v miliohmih (mΩ).

OPOZORILO: Varnostni ukrepi
Prepričajte se, da uporabljate le ustrezen tip baterije; ta različica je namenjena izključno litij-ionskim baterijam (3,7 V, napetost pri polnem bateriji znaša 4,2 V)
Med praznjenjem se ne dotikajte hladilnika, saj se lahko zelo segreje in povzroči opekline.
Med polnjenjem ali praznjenjem baterij vedno pozorno spremljajte napravo, da preprečite morebitne težave.
Če opazite kakršno koli nenormalno delovanje, kot je prekomerno pregrevanje ali nenavadni zvoki, takoj odklopite baterijo.
Notranja upornost (IR) litij-ionske baterije se nanaša na upornost znotraj baterije, ki ovira pretok električnega toka. Gre za pomemben parameter, ki vpliva na učinkovitost, zmogljivost in nastajanje toplote baterije med delovanjem.

Zakaj je notranja upornost pomembna?
Padec napetosti: Ko tok teče skozi baterijo z neko notranjo upornostjo, pride do padca napetosti na priključkih baterije, kar pomeni, da se razpoložljiva napetost zmanjša. Večji kot je tok, večji je ta padec napetosti.
Nastajanje toplote: Notranja upornost povzroča kopičenje toplote v bateriji med cikli praznjenja ali polnjenja, zlasti pri višjih tokovih.
Prekomerna toplota lahko sčasoma poslabša delovanje baterije.
Učinkovitost: Baterija z nižjim IR deluje učinkoviteje, ker se manj energije izgubi v obliki toplote.
Kakšna je tipična vrednost notranje upornosti (IR) za baterije 18650?
Nove ali visokokakovostne celice 18650: Običajno imajo notranjo upornost od 15 mΩ do 40 mΩ (miliohmov).
Standardne baterije 18650 za potrošnike: Na splošno imajo IR med 40 mΩ in 60 mΩ.
Stare ali izrabljene baterije 18650: IR lahko presega 60 mΩ do 100 mΩ ali več, ko se baterija izrabi.

Plani za bodočnost
V prihodnosti imam zanimive načrte za nadaljnje izboljšave naprave. Moji prihodnji načrti za ta projekt vključujejo:

1. Vgradnjo hladilnega sistema z majhnim ventilatorjem in termistorjem za uravnavanje toplote med preskusi z visokim tokom. Ventilator se bo samodejno vklopil in ohladil hladilnik, ko bo temperatura presegla nastavljeno mejo, s čimer bo zagotovil optimalno delovanje in preprečil pregrevanje.
2. Vključitev zmogljivosti WiFi modula ESP32 za daljinsko spremljanje delovanja baterije v realnem času. Podatki se bodo beležili in prikazovali na spletnih nadzornih ploščah ali v mobilnih aplikacijah, kar bo omogočalo prikaz ključnih parametrov, kot so napetost, tok in notranja upornost, v realnem času. To bo olajšalo spremljanje delovanja baterije skozi čas, izvajanje podrobnih analiz in odkrivanje zgodnjih znakov poslabšanja zmogljivosti.

Zaključek
Ta večnamenska naprava za samostojno izdelavo ponuja celovito rešitev za navdušence nad baterijami, ki želijo testirati in oceniti litij-ionske baterije. Z združitvijo več funkcij v eni napravi lahko baterije polnite, praznite, analizirate in merite njihovo notranjo upornost. Ta pristop samostojne izdelave prinaša znatne prednosti v primerjavi s komercialnimi izdelki, saj omogoča prilagajanje, razširljivost in globlji vpogled v delovanje baterij brez višjih stroškov, povezanih z gotovimi napravami.
Ena največjih prednosti takšnega projekta »naredi sam« je prilagodljivost in možnost razširitve, ki ju omogoča lastno načrtovanje. Komercialni izdelki so pogosto omejeni v svojih funkcionalnostih in jih je težko prilagoditi. S to napravo »naredi sam« lahko spreminjate zasnovo, dodajate nove funkcionalnosti in jo prilagajate različnim vrstam baterij ali potrebam testiranja. Poleg tega vam delo z odprtokodno strojno in programsko opremo omogoča svobodo pri izboljševanju, deljenju in nadgrajevanju svojega dela, s čimer spodbujate sodelovanje znotraj skupnosti ustvarjalcev.
Odprtokodna narava tega projekta spodbuja sodelovanje skupnosti in nenehno izboljševanje. Z delitvijo načrtov strojne opreme in kode lahko drugi prispevajo nove ideje in izboljšave, zaradi česar bo ta naprava še zmogljivejša in vsestranska.
Če se vam zdi ta projekt zanimiv ali koristen, ga prosim delite z drugimi, ki bi jim ta naprava lahko koristila. Vaša povratna informacija in predlogi so neprecenljivi za nadaljnji razvoj in izboljšanje tega projekta. Brez zadržkov mi predlagajte funkcije, ki bi jih radi videli v projektu, ali izboljšave, ki jih lahko uvedem.

Povzeto po:
https://www.instructables.com/DIY-Smart-Multipurpose-Battery-Tester/

https://www.instructables.com