Hallo,
Ich würde gerne eine Schaltung bauen mithilfe deren ich die Kapazität einer Batterie ermitteln kann. Zu dem Thema habe ich schon viel in google gefunden und mir schon mal eine Schaltung in fritzing erstellt.
An den Verbraucher werde ich dann einen konstanten Strom einstellen. Würde das so funktionieren?
Ja, außer daß der Schaltplan unnötig kompliziert gezeichent ist ist die Schaltun soweit richtig. Auch ist der Spannungsteiler der zur Spannungskontrolle verwendet wird falsch bemessen. Diese sollte so bemessen sein daß Bei 14 V Batteriespannung 5V gemessen werden können und nicht 2,3V
Willst Du den Ladezustand des Akkus oder seine Kapazität messen?
Falls Du seine Kapazität messen willst ist da aber ein anderes Problem:
Die Nennkapazität des Akkus ist die Energiemenge die bei der Entladung mit einem konstanten Entladestrom von 1/20 der Nennkapazität bis zur Entladeschlußspannung entnommen werden kann. Ist der Entladestrom verschieden dann ist auch die gemessene Kapazität anders.
Grüße Uwe
Ja der Spannungsteiler ist etwas zu groß dimensioniert(bis 30V) das liegt dadran das ich den gleich mal ausprobieren wollte und gerade nur einen 2k und einen 10k ohm wiederstand gefunden habe. Der Arduino soll die Messwerte jede Sekunde an den Computer senden bis die Spannung 10.8V erreicht hat. Dann würde ich den Durchschnitt aller gemessenen Stromwerte bilden mal die Zeit, dann sollte doch die Kapazität rauskommen oder?
Hallo Arni;
ich hatte vor einiger Zeit mal sowas aufgebaut für 2 PB Akkus, vielleicht kannst du damit was anfangen und an deine Bedürfnisse anpassen.
Die Last bzw. das Ladegerät wird mit einem Relais abgeschaltet.
Gruß
Ardubu
/*
2+2 Kanal Spannungesmesser und Strommesser mit SD card datenlogger
Alle Belegungen sind für den Mega 2560, sowie das DF Robot KeyPad Shield
Dieser Sketch speichert die Daten von 4 analogen Engängen auf der SD Karte und zeigt sie auf dem LCD an
Die Relais schalten beim überschreiten der Ladeschlußspg. bzw. beim unterschreiten der Entladeschlußspg. ab 10,5V / 14,5V ab 14,2V wird die Gasspg. erreicht
Die Schaltung:
* 2 Spannungsteiler an den analogen Pins 8 und 12
* 2 ACS 714 an den Analogen Pins 2 + 3
* Pinbelgung für die SD Karte:
** MOSI - pin 51
** MISO - pin 50
** CLK - pin 52
** CS - pin 53
Die Schaltung für das LCD: (1602)
* LCD KeyPad shield auf den MEGA aufgesteckt
created 03 Juli 2012
geändert am:03.02.2013
by B. K.
*/
#include <SD.h> // benutzt den SD Library Code:
#include <LiquidCrystal.h> // benutzt den library code:
LiquidCrystal lcd(8, 9, 4, 5, 6, 7); // initialisiert die library mit den Nummern der interface pins
#include <Wire.h>
#include <RTClib.h>
RTC_DS1307 RTC; // define the Real Time Clock object
File dataFile;
//------------------------------------------------------------------------------
// call back for file timestamps
void dateTime(uint16_t* date, uint16_t* time) {
DateTime now = RTC.now();
// return date using FAT_DATE macro to format fields
*date = FAT_DATE(now.year(), now.month(), now.day());
// return time using FAT_TIME macro to format fields
*time = FAT_TIME(now.hour(), now.minute(), now.second());
}
//------------------------------------------------------------------------------
const int chipSelect = 53;
unsigned long(nr)=0;//Zähler zur Berechnung des Durchschnittsstromes
unsigned int anz=1;
float u1=0;
float u2=0;
float I1=0;
float I2=0;
float C1=0;
float C2=0;
float(Strom1)=0;
float(Strom2)=0;
const float mb =16.0; //Messbereich
const float tm = 1023.0; // Teiler Messbereich (10 Bit)
const float pause = 3323.; //Abtastrate
unsigned long millisalt;
unsigned long millis10=millis();
int sel;
int taste(){sel = analogRead(0);}
int c=0;//Laufvariabele des Dateinamens
char d;// 8. Buchstabe des Dateinamens
char(dateiname)[13]="datalog0.csv";
void setup()
{
analogWrite(10 , 255); // setzt den Wert für die Hintergrundbeleuchtung ( PWM Pin 10) des LCD 0 - 255
Serial.begin(9600); // öffnet die Serielle Kommunikation und wartet bis der Port geöffnet ist
Wire.begin();
DateTime now = RTC.now();
pinMode(53, OUTPUT); //CS
pinMode(22, OUTPUT); // Rel. 1
pinMode(23, OUTPUT); // Rel. 2
digitalWrite(22,HIGH);
digitalWrite(23,HIGH);
lcd.begin(16, 2); // gibt die Zeichenanzahl und Zeilenzahl des LCD's vor:
lcd.print("Hallo!"); // schreibt die Nachricht auf das LCD.
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("U2 I2 C2 Blei"); // schreibt die Nachricht auf das LCD.
delay(2600);
lcd.clear(); // löscht das LCD
// setzt die date time callback Function
SdFile::dateTimeCallback(dateTime);
if (!SD.begin(chipSelect)) { // prüft ob die SD Karte eingeschoben ist und initialisiert werden kann
Serial.println();
Serial.print("SD Karte fehlt");
lcd.print("SD Karte fehlt");
delay(2000);
lcd.clear();}
while (SD.exists(dateiname))//püft ob der Datiename schon vergeben ist
{
c=c++;
if (c >9){Serial.println("Bereits 9 Dateien auf SD Karte");return;}
d= c+'0'; //Umwandlung von int in char
dateiname[7]=d; }
dataFile = SD.open(dateiname, FILE_WRITE);
Serial.println();
dataFile.println("Zeit,U1,U2,I1,I2,C1,C2"); // schreibt eine Kopfzeile auf die SD Karte
Serial.println("Zeit,U1,U2,I1,I2,C1,C2");
dataFile.close();
//Auswahlmenue
start();
digitalWrite(22,LOW); //schaltet das Relais 1 ein
digitalWrite(23,LOW); //schaltet das Relais 2 ein
millisalt=millis();
}
void loop()
{
nr++;//laufvariabele zum Berechnen des Durchschnittsstromes
float korrFakt[8]= {(1.0038496),(1.0038496),(1.0062802),(1.00506345),(1.0014308),(1.0038496),(1.0062802),(1.0038496)}; //Korrekturfaktoren für die 8 Eingänge
// Spannungsmessung
float(mw1)=analogRead(8); //liest den Eingang 1.1 für Spannung
float(mw2)=analogRead(12); //liest den Eingang 2.1 für Spannung
u1=((mw1*mb)/tm)*korrFakt[1];
u2=((mw2*mb)/tm)*korrFakt[5];
//Strommessung
float(mwI1) = analogRead(2); //liest den 1. Stromeingang
float(mwI2) = analogRead(3); //liest den 2. Stromeingang
float(DI1) = (mwI1-102);
float(DI2) = (mwI2-102);
if (DI1==1||DI1==-1) {DI1=0;}
if (DI2==1||DI2==-1) {DI2=0;}
I1 = ((DI1/1023)*30)*1.29813664596;
I2 = ((DI2/1023)*30)*1.29813664596;
//Abschalten der Realais, wenn die Spannung kleiner als 10 V wird
if(u1<=10.5 || u1>14.5) {digitalWrite(22,HIGH);I1=0;} //high schaltet Relais aus
if(u2<=10.5 || u1>14.5) {digitalWrite(23,HIGH);I2=0;} //low schaltet Relais ein
// Kapazitätsberechnung
Strom1=Strom1+I1;
Strom2=Strom2+I2;
long zeit=(millis()-millisalt)/1000;
C1=(Strom1/nr)*zeit/3.6; // Berechnung der ge- oder entladenen Amperstunden.
C2=(Strom2/nr)*zeit/3.6; // Berechnung der ge- oder entladenen Amperstunden.
//Ausgabe auf SD + Ser. Monitor
if (millis()-millis10>=10000){printSD();millis10=millis();}
// Ausgabe auf LCD
if (millis()-millis10>=0 && millis()-millis10<50){printlcdU();}
if (millis()-millis10>=3333 && millis()-millis10<3400){printlcdI();}
if (millis()-millis10>=6666 && millis()-millis10<6700){printlcdC();}
}//Loop ende
void start()
{
delay(250);
lcd.clear();
lcd.print("zum Messen");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Select druecken");
do {taste();} while (sel>800 || sel<700);//warten bis die Taste Select gedrückt wird
delay(150);
}
void printSD()
{
//Ausgabe auf die SD Karte (alle 10 sek.)
DateTime now = RTC.now();
dataFile = SD.open(dateiname, FILE_WRITE);
dataFile.print(now.hour()); dataFile.print(":");
if (now.minute()<10) {dataFile.print("0");}
dataFile.print(now.minute()); dataFile.print(":");
if (now.second()<10) {dataFile.print("0");}
dataFile.print(now.second());
dataFile.print(",");
dataFile.print(u1);// schreibt den Messwert auf die SD Karte
dataFile.print (",");// schreibt hinter den Messwert ein Komma
dataFile.print(u2);
dataFile.print (",");
dataFile.print(I1,2);
dataFile.print(",");
dataFile.print(I2,2);
dataFile.print(",");
dataFile.print(C1,1);
dataFile.print(",");
dataFile.println(C2,1);
dataFile.close();
//Ausgabe auf den seriellen Monitor (alle 10 sek.)
Serial.print(now.hour()); Serial.print(":");
if (now.minute()<10) {Serial.print("0");}
Serial.print(now.minute()); Serial.print(":");
if (now.second()<10) {Serial.print("0");}
Serial.print(now.second());
Serial.print(",");
Serial.print (u1 , 6); //schreibt den Messwert mit 6 Nachkommastellen auf den seriellen Monitor
Serial.print (", ");
Serial.print (u2 , 6) ;//schreibt den Messwert mit 6 Nachkommastellen auf den seriellen Monitor
Serial.print (", ");
Serial.print (I1,6);
Serial.print (", ");
Serial.print (I2,6);
Serial.print (", ");
Serial.print (C1);
Serial.print (", ");
Serial.println (C2);
millis10=millis();
}
void printlcdU()
{
lcd.clear();
lcd.home();
lcd.print("U1") ;
lcd.print("=");
lcd.print(u1); // zeigt den Messwert;
lcd.print(" V ");// zeigt hinter dem Messwert V;
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("U2") ;
lcd.print("=");
lcd.print(u2); // zeigt den Messwert;
lcd.print(" V ");// zeigt hinter dem Messwert V;
}
void printlcdI()
{
lcd.clear(); // löscht das LCD
lcd.home();
lcd.print("I1=");
lcd.print(I1,2);
lcd.print(" A");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("I2=");
lcd.print(I2,2);
lcd.print(" A");
}
void printlcdC()
{
lcd.clear(); // löscht das LCD
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("C1=");
lcd.print(C1,1);
lcd.print(" mAh");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("C2=");
lcd.print(C2,1);
lcd.print(" mAh");
}
Wie gesagt mußt Du die Entladung mit kontrollierten Bedingungen machen, ansonsten ist die Messung nicht aussagekräftig.
Grüße Uwe