Ajout de la régénération dans le chargeur/déchargeur intelligent Arduino ASCD 18650 de Brett : 3 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

La communauté DIY TESLA powerwall est en pleine croissance. L'étape la plus importante dans la construction d'un powerwall est le regroupement des cellules de la batterie en packs d'une capacité totale égale. Cela permet de placer les batteries en série et de les équilibrer facilement pour une décharge minimale et une tension de charge maximale. Pour réaliser ce regroupement de cellules de batterie, il faut mesurer la capacité de chaque cellule de batterie. Mesurer avec précision la capacité de dizaines de batteries peut être un travail énorme et écrasant. C'est pourquoi les passionnés utilisent généralement des testeurs de capacité de batterie commerciaux comme le ZB2L3, IMAX, Liito KALA et autres. Cependant, parmi la communauté des powerwalls DIY TESLA, il existe un testeur de capacité de batterie DIY très populaire - le chargeur / déchargeur intelligent Arduino ASCD 18650 de Brett (https://www.vortexit.co.nz/arduino-8x-charger-discharger/). Dans cette instructable, nous allons modifier ce testeur de capacité de batterie de bricolage afin que la batterie testée transfère son énergie à une autre batterie haute capacité, évitant ainsi le gaspillage d'énergie sous forme de chaleur à travers une résistance de puissance (la méthode courante pour mesurer la capacité de la batterie).

Étape 1: Construire un prototype du testeur de capacité de batterie DIY de Brett

Je recommanderais de visiter la page Web de Brett et de suivre les instructions https://www.vortexit.co.nz/arduino-8x-charger-discharger/. Ensuite, l'idée de modifier cela est montrée dans le schéma. Fondamentalement, au lieu d'utiliser une résistance pour amortir l'énergie mesurée de la batterie, nous utilisons une résistance à très faible ohm comme shunt. Dans notre cas, nous utilisons une résistance de 0,1 ohm de 3 watts. Ensuite, nous construisons un convertisseur DC boost avec rétroaction. Il existe de nombreux liens sur la façon de construire un convertisseur boost contrôlé par Arduino, mais j'ai utilisé la vidéo d'Electronoobs (https://www.youtube.com/embed/nQFpVKSxGQM) qui est très éducative. De plus, Electronoobs utilise ici un Arduino, nous utiliserons donc une partie de son code de boucle de rétroaction. Contrairement au convertisseur boost traditionnel, nous surveillerons et essaierons de maintenir constant le courant de décharge, et non la tension de sortie. Ensuite, la haute capacité de la batterie de régénération en parallèle avec un condensateur lissera la tension de sortie comme indiqué sur l'image (image de l'oscilloscope). Sans le condensateur 470uF, vous devez faire attention aux pics de tension.

Étape 2: la machine

Parce que tout le projet est actuellement en cours de développement, j'ai décidé d'utiliser des cartes PCB commerciales et de monter tous les composants. C'est un projet d'apprentissage pour moi, donc PCB m'a aidé à améliorer mes compétences en soudure et à apprendre toutes sortes de choses sur l'électronique analogique et numérique. J'étais aussi obsédé par l'augmentation de l'efficacité de la régénération. Ce que j'ai découvert, c'est que cette configuration entraîne une efficacité de régénération > 80 % pour des taux de décharge de 1 amp. Dans le schéma, je montre tous les composants nécessaires en plus de ce que Brett montre dans ses schémas.

Étape 3: Le code Arduino

Pour l'Arduino, j'ai utilisé le code de Brett et j'ai inclus la modulation de largeur d'impulsion (PWM). J'ai utilisé des timers pour faire tourner le PWM à 31kHz ce qui (en théorie mais je n'ai pas vérifié) donne une meilleure efficacité de conversion. D'autres caractéristiques incluent la mesure correcte du courant de décharge. Vous devez filtrer la mesure correctement puisque notre résistance shunt est de 0,1 Ohm. Dans la partie décharge du code, le cycle de service PWM s'ajuste pour maintenir le courant constant.