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DIY一款四通道电子负载/电池容量测试仪

  • 09-04 11:48
  • 三棵树

    LV.0
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  •       不少小伙伴可能和我一样,喜欢倒腾电点锂电池玩玩。购买这些锂电池的途径大部分是某宝之类平台的二手理电池。但这些二手锂电池水很深,质量也是参差不齐。回来我们一般简单的测试电压和内阻。但这些数据不足以判别锂电池的好坏。我们还需要测试锂电池最关键的容量数据。为此,我专门DIY了一款四通道电子负载/电池容量测试仪。

    之前做过一款电子负载,参数100V,20A,150W。上次发的帖子链接如下:

    https://www.dianyuan.com/bbs/2509786.html

    这款电子负载只有一个通道,对多节电池进行分容的时候测试效率偏低。所以这次DIY了一个四通道的电子负载/电池容量测试仪。可以同时测试四节电池。支持多种不同类型的电池测量。

    产品概述:

    主控基于STM32G070 MCU实现的一款低成本四通道电子负载。采用内部自带ADC采样。PWM滤波作为模拟量基准。

    恒压和恒流模式负载由硬件调节,恒阻恒功率等模式由软件调节。

    四通道可以独立设置放电参数。每个通道之间可以有最高1V压差。

    主要参数性能如下:

    1、集成四通道电子负载/容量测试仪

    2、每个通道最大电流3A,电压6V。单通道满功率18W(最大25W)。(可以修改BOM和固件修改量程)

    3、 每个通道之间可以有1V的压差,解决多通道输出地线电流走向问题。

    4、电压采用四线制采样。保证电压精度。

    5、支持恒压负载,恒流负载,恒阻负载,恒功率负载(恒阻和恒功率。软件实现,因为懒,还没写)。

    6、支持容量AH,能量WH,运行时间,电压,电流,功率等参数显示

    7、支持温控智能风扇控制。

    8、 支持恒压或者恒流模式指示灯显示,电池容量测试模式测试结束显示。

    9、4.3寸串口屏显示和设置参数,触摸屏控制。

    10、 图表曲线显示放电轨迹。

    11、 未校准1%精度,手动校准后0.2%-0.5%左右精度。

    12、  固件还在升级中,还会拓展其他功能~~~

    开源文件下载:

    PDF格式原理图

    eload_60w_4channel.pdf

    制版文件,包含gerber,bom,坐标文件等

    ELoad_60W_4Channel制板文件.rar

    原理图和PCB工程文件,采用cadence16.6绘制

    4C发版工程.rar

    因为代码文件偏大,不能上传,我打了个包,全部放在网盘中了,有需要的小伙伴可以自行下载。

    其中包含底层的STM32CubeMX生成软件工程

    keil 5.16版本的软件工程文件

    USART HMI 串口屏工程文件

    链接:https://pan.baidu.com/s/1f5MVFh782oUYdEG4fsnbUA

     提取码:29p4

    整体展示:

    整个板子的接口示意图

    未安装屏幕的裸板图片。四个铜柱为串口屏安装柱。比上一代更一体化。

    屏幕可以拆卸,或者安装在PCB板上。

    串口屏安装在PCB板上的效果。屏幕中为主页面效果图。

    可以显示实时的电压,电流,功率,容量,能量参数。

    在主页面下可以同时设置放电电流和截止电压。主页面下四个通道设置的放电参数只能一样,不能单独设置。

    上图为菜单页面。

    主页:返回到主页显示

    波形:可以查看四个通道的放电电压波形,(电流,功率等波形暂时不支持查看,因为懒还没写)

    参数设置:可以单独设置每个通道的放电参数。

    容量测试:测试电池容量的页面。

    系统参数:因为懒还没写

    屏幕校准:因为懒还没写

    参数设置页面

    可以设置放电的电流,截止电压,截止电流等参数。

    放电电阻和放电功率为恒阻模式和恒功率模式的参数,最下方的一个放电模式为下拉框设置。因为懒还没写完。只是现在页面中显示出来。

    容量测试页面

    可以显示每个通道的电压,电流,功率,容量,能量,放电时间。

    可以设置负载开始,清零关闭。

    可以进入参数设置页面。

    同时也可以返回主菜单。

    当放电达到截至条件后,关闭电子负载。

    波形显示页面

    上图为两节镍氢电池和两节1.5V恒压锂电池的大电流和小电流的放电电压波形。

    同时页面显示了每个通道容量和放电时间参数。

    波形显示的X轴的时间和Y轴的电压分度有自适应的功能。

    同是电子工程师,请一定不要吝啬你的赞!

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  • 三棵树

    LV.1

    09-05 21:18

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    简单测试下精度

     

    恒流负载

    设置电流值2A,实测电流值2.004A,显示电流值1.988A

     

    恒压负载

    设置电压值1V,实测电压值1.007V,显示电压值1.008V

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    LV.1

    09-11 14:22

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    好东西

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  • 我爱你aa6227

    LV.1

    09-11 14:29

    @

    只能放电不能充电啊,

    应该做成充放一体的,

    电路好复杂呀,有没有简单一点的,

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  • 我爱你aa6227

    LV.1

    09-11 14:30

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    晚点我打开看看研究一下,

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  • 川理学子

    LV.1

    09-11 22:15

    @

    这个布局应该是花了很多心思的,关于地线电流影响,只要电流采样电阻是单独的,使用为百分的形式采样,地线影响应该不大

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  • 川理学子

    LV.1

    09-11 23:53

    @

    大兄弟,你得屏幕界面是直接写的哇?还是用啥软件辅助完成的啊?

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  • 三棵树

    LV.1

    09-13 11:10

    @川理学子

    大兄弟,你得屏幕界面是直接写的哇?还是用啥软件辅助完成的啊?

    这个串口屏有自带的编辑软件,USART HMI,编辑好下载进去就可以。

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  • 三棵树

    LV.1

    09-13 11:11

    @我爱你aa6227

    只能放电不能充电啊,

    应该做成充放一体的,

    电路好复杂呀,有没有简单一点的,

    这是个好建议,最近正在设计,充放一体的分容测试仪。进展稍微有点慢~~

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  • dy-Caxv9khz

    LV.1

    10-21 10:30

    @

    是用的哪家的屏幕

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  • oermatmd

    LV.1

    10-21 11:33

    @

    有没有样品出售的啊,我想买个玩玩

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