አርዱዲኖ LTC6804 ቢኤምኤስ - ክፍል 2 - ሚዛን ቦርድ - 5 ደረጃዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:29

ክፍል 1 እዚህ አለ

የባትሪ ማኔጅመንት ሲስተም (ቢኤምኤስ) የሕዋስ ቮልቴጅን ፣ የባትሪውን ወቅታዊ ፣ የሕዋስ ሙቀትን ፣ ወዘተ ጨምሮ አስፈላጊ የባትሪ ጥቅል መለኪያዎችን ለመገንዘብ ተግባራዊነትን ያጠቃልላል። ፣ ወይም ሌላ ተገቢ እርምጃ ሊወሰድ ይችላል። በቀድሞው ፕሮጀክት (https://www.instructables.com/id/Arduino-LTC6804-Battery-Management-System/) በመስመር ቴክኖሎጂ LTC6804 መልቲኬል ባትሪ መቆጣጠሪያ ቺፕ እና በአርዱዲኖ ማይክሮ መቆጣጠሪያ ላይ የተመሠረተውን የእኔን የቢኤምኤስ ዲዛይን ተወያይቻለሁ።. ይህ ፕሮጀክት የባትሪ እሽግ ሚዛንን በመጨመር የ BMS ን ፕሮጀክት ያራዝማል።

የባትሪ ጥቅሎች በተነፃፃሪ እና/ወይም በተከታታይ ውቅሮች ውስጥ ከተናጠል ሕዋሳት የተገነቡ ናቸው። ለምሳሌ ፣ 8 ተከታታይ ትስስር ያላቸው 8 ተከታታይ ትይዩ ሴሎችን በመጠቀም 8p12s ጥቅል ይገነባል። በጥቅሉ ውስጥ በአጠቃላይ 96 ሕዋሳት ይኖራሉ። ለበለጠ አፈፃፀም ሁሉም 96 ሕዋሳት በቅርበት የሚዛመዱ ንብረቶች ሊኖራቸው ይገባል ፣ ሆኖም ፣ ሁል ጊዜ በሴሎች መካከል አንዳንድ ልዩነቶች ይኖራሉ። ለምሳሌ ፣ አንዳንድ ሕዋሳት ከሌሎቹ ሕዋሳት ያነሱ አቅም ሊኖራቸው ይችላል። እሽጉ እንደተከፈለ ፣ ዝቅተኛ አቅም ያላቸው ሴሎች ከቀሪው ጥቅል በፊት ወደ ከፍተኛው አስተማማኝ ቮልቴጅ ይደርሳሉ። ቢኤምኤስ ይህንን ከፍተኛ ቮልቴጅ ይለያል እና ተጨማሪ ኃይል መሙያ ይቆርጣል። በደካማው ህዋስ ከፍተኛ ቮልቴጅ ምክንያት ቢኤምኤስ ባትሪ መሙላቱን ሲያቋርጥ አብዛኛው ጥቅል ሙሉ በሙሉ አይከፈልም። በጣም ደካማ ባትሪ ዝቅተኛ የቮልቴጅ ገደቡ ላይ ሲደርስ ቢኤምኤስ ጭነቱን ያቋርጣል ምክንያቱም ከፍ ያለ የአቅም ህዋሶች ሙሉ በሙሉ ሊለቀቁ በማይችሉበት ጊዜ ተመሳሳይ ተለዋዋጭ ሊፈጠር ይችላል። ስለዚህ ጥቅሉ እንደ ደካማ ሰንሰለቱ ብቻ ጠንካራ እንደመሆኑ በጣም ደካማ ባትሪዎች ብቻ ጥሩ ነው።

ለዚህ ችግር አንዱ መፍትሔ ሚዛን ቦርድ መጠቀም ነው። ጥቅሉን ለማመጣጠን ብዙ ስትራቴጂዎች ቢኖሩም ፣ ቀላሉ ‹ተገብሮ› ሚዛናዊ ቦርዶች ጥቅሉ ወደ ሙሉ ክፍያ በሚጠጋበት ጊዜ አንዳንድ ከፍተኛ የቮልቴጅ ሴሎችን ክፍያ ለማፍሰስ የተነደፉ ናቸው። አንዳንድ ኃይል ሲባክን ፣ ጥቅሉ በአጠቃላይ የበለጠ ኃይል ማከማቸት ይችላል። መድማት የሚከናወነው በማይክሮ መቆጣጠሪያ በሚቆጣጠረው በተቆጣጣሪ/ማብሪያ ጥምር በኩል የተወሰነ ኃይል በማሰራጨት ነው። ይህ አስተማሪ ከቀዳሚው ፕሮጀክት ከአርዲኖ/LTC6804 BMS ጋር ተኳሃኝ የሆነ ተጣጣፊ ሚዛናዊ ስርዓት ይገልጻል።

አቅርቦቶች

የሂሳብ ሚዛን ፒሲቢን ከፒሲቢ መንገዶች እዚህ ማዘዝ ይችላሉ-

www.pcbway.com/project/shareproject/ Balance_board_for_Arduino_BMS.html

ደረጃ 1 - የአሠራር ጽንሰ -ሀሳብ

በ LTC6804 የውሂብ ሉህ ገጽ 62 የሕዋስ ሚዛንን ያብራራል። ሁለት አማራጮች አሉ-1) የውስጥ ኤን-ሰርጥ MOSFETS ን ከከፍተኛ ህዋሶች የአሁኑን ደም ለማፍሰስ ፣ ወይም 2) የውስጠኛውን MOSFETS በመጠቀም የደም መፍሰስን የሚሸከሙትን የውጭ መቀያየሪያዎችን ለመቆጣጠር። ሁለተኛውን አማራጭ እጠቀማለሁ ምክንያቱም የውስጥ መቀያየሪያዎችን በመጠቀም ሊሠራ ከሚችለው በላይ የአሁኑን ፍሰት ለማስተናገድ የራሴን የደም ዝውውር ወረዳ መንደፍ እችላለሁ።

ውስጣዊው MOSFETS በፒን S1-S12 በኩል ይገኛሉ ፣ ሴሎቹ ራሳቸው ፒን C0-C12 ን በመጠቀም ሲደርሱ። ከላይ ያለው ምስል ከ 12 ተመሳሳይ የደም መፍሰስ ወረዳዎች አንዱን ያሳያል። Q1 ሲበራ ፣ የአሁኑ ከ C1 ወደ መሬት በ R5 በኩል ይፈስሳል ፣ በሴል ውስጥ ያለውን የተወሰነ ክፍያን ያሰራጫል። እኔ ብዙ Ohmps ፣ 1 Watt resister ን መርጫለሁ ፣ ይህም ብዙ ሚሊሜትር የደም መፍሰስ የአሁኑን ማስተናገድ መቻል አለበት። ኤልኢዲ ታክሏል ስለዚህ ተጠቃሚው በማንኛውም ጊዜ የትኞቹ ሕዋሳት ሚዛናዊ እንደሆኑ ማየት ይችላል።

ፒኖቹ S1-S12 በ CFGR4 እና በ CFGR5 የመመዝገቢያ ቡድኖች የመጀመሪያዎቹ 4 ቢት ቁጥጥር ይደረግባቸዋል (የ LTC6804 የውሂብ ሉህ ገጽ 51 እና 53 ይመልከቱ)። እነዚህ የመመዝገቢያ ቡድኖች በአርዲኖ ኮድ (ከዚህ በታች ተብራርተዋል) በተግባራዊ ሚዛን_cfg ውስጥ ተዋቅረዋል።

ደረጃ 2: መርሃግብር

ለቢኤምኤስ ሚዛናዊ ቦርድ ንድፉ የተነደፈው ንስር CAD ን በመጠቀም ነው። በትክክል ቀጥተኛ ነው። ለእያንዳንዱ የባትሪ ጥቅል ተከታታይ ክፍል አንድ የደም መፍሰስ ወረዳ አለ። መቀያየሪያዎቹ ከ LTC6804 በ JP2 ራስጌ በኩል ባሉ ምልክቶች ቁጥጥር ይደረግባቸዋል። የደም መፍሰስ ፍሰት በባትሪ ጥቅል ከራስጌ JP1 በኩል ይፈስሳል። የደም መፍሰስ የአሁኑ ወደ ቀጣዩ የታችኛው የባትሪ ጥቅል ክፍል እንደሚፈስ ልብ ይበሉ ፣ ስለዚህ ለምሳሌ ፣ C9 ወደ C8 ደም ይፈስሳል ፣ ወዘተ። Arduino Uno ጋሻ ምልክት በደረጃ 3 ላይ ለተገለጸው የ PCB አቀማመጥ በስዕላዊ መግለጫው ላይ ይቀመጣል። በዚፕ ፋይል ውስጥ። የሚከተለው ክፍሎች ዝርዝር ነው (በሆነ ምክንያት የመምህራን ፋይል ሰቀላ ባህሪ ለእኔ እየሰራ አይደለም…)

የ Qty እሴት መሣሪያ ጥቅል ክፍሎች መግለጫ

LED ፣ Q9 ፣ Q10 ፣ Q11 ፣ Q12 P-Channel Mosfet 2 PINHD-1X13_BIG 1X13-BIG JP1 ፣ JP2 PIN HEADER 12 16 R-US_R2512 R2512 R5 ፣ R7 ፣ R9 ፣ R11 ፣ R13 ፣ R15 ፣ R17 ፣ R19 ፣ R21 ፣ R23 ፣ R25 ፣ R27 RESISTOR ፣ የአሜሪካ ምልክት 12 1K R-US_R0805 R0805 R4 ፣ R6 ፣ R8 ፣ R10 ፣ R12 ፣ R14 ፣ R16 ፣ R16 ፣ R18 ፣ R20 ፣ R22 ፣ R24 ፣ R26 RESISTOR ፣ የአሜሪካ ምልክት 12 200 R-US_R0805 R0805 R1 ፣ R2 ፣ R3 ፣ R28 ፣ R29 ፣ R30 ፣ R31 ፣ R32 ፣ R33 ፣ R34 ፣ R35 ፣ R36 RESISTOR ፣ የአሜሪካ ምልክት

ደረጃ 3 PCB አቀማመጥ

አቀማመጡ በአብዛኛው የሚወሰነው በተለየ አስተማሪ (https://www.instructables.com/id/Arduino-LTC6804-Battery-Management-System/) በተወያየው በዋናው የ BMS ስርዓት ንድፍ ነው። ራስጌዎቹ JP1 እና JP2 በቢኤምኤስ ላይ ከሚዛመዱ ራስጌዎች ጋር መዛመድ አለባቸው። ሞስፈቶች ፣ የደም መከላከያዎች እና ኤልዲዎች በአርዱዲኖ ኡኖ ጋሻ ላይ ሎጂካዊ በሆነ መንገድ ተደራጅተዋል። የገርበር ፋይሎች ንስር CAD ን በመጠቀም የተፈጠሩ ሲሆን ፒሲቢዎቹ ለሴራ ወረዳዎች ለፈጠራ ተልከዋል።

የተያያዘው ፋይል "Gerbers Balance Board.zip.txt" በእርግጥ ጌርበርስን የያዘ ዚፕ ፋይል ነው። የፋይሉን ስም.txt ክፍል ብቻ መሰረዝ እና ከዚያ እንደ ተለመደው ዚፕ ፋይል መገልበጥ ይችላሉ።

PCB ን ማግኘት ከፈለጉ መልእክት ይላኩልኝ ፣ አሁንም ጥቂት ይቀረኝ ይሆናል።

ደረጃ 4 - የ PCB ስብሰባ

የ ETB ET ተከታታይ 0.093 "ስክሪደርቨር" ጫፍ እና 0.3 ሚሜ ብየዳ ያለው የዌለር WESD51 የሙቀት መቆጣጠሪያ የሽያጭ ጣቢያ በመጠቀም የሒሳብ ቦርድ ፒሲቢዎች በእጅ ተሽጠዋል። ምንም እንኳን ትናንሽ ምክሮች ለተወሳሰበ ሥራ የተሻሉ ቢመስሉም ሙቀትን አይይዙም እና ሥራውን የበለጠ ከባድ ያደርጉታል። ከመሸጫዎ በፊት የ PCB ንጣፎችን ለማፅዳት የፍሰት ብዕር ይጠቀሙ። 0.3 ሚሊ ሜትር ብየዳ በእጅ ለሽያጭ SMD ክፍሎች በደንብ ይሠራል። በአንዱ ፓድ ላይ ትንሽ የሽያጭ ቦታ ያስቀምጡ እና ከዚያ ክፍሉን በጠለፋ ወይም በ x-acto ቢላዋ ያስቀምጡ እና ያንን ፓድ ይጫኑ። ከዚያ ቀሪው ፓድ ክፍሉ ሳይንቀሳቀስ ሊሸጥ ይችላል። ክፍሉን ወይም የ PCB ንጣፎችን ከመጠን በላይ ማሞቅዎን ያረጋግጡ። አብዛኛዎቹ ክፍሎች በ SMD መመዘኛዎች በጣም ትልቅ ስለሆኑ ፒሲቢ ለመሰብሰብ በጣም ቀላል ነው።

ደረጃ 5 ኮድ

የተሟላ የአርዲኖ ኮድ ከላይ በተጠቀሰው ቀደም ሲል በተሰጠው መመሪያ ውስጥ ተሰጥቷል። እዚህ የሕዋስ ሚዛንን የሚቆጣጠር ክፍልን ትኩረት እሰጣለሁ። ከላይ እንደተጠቀሰው ፣ S1-S12 በ CFGR4 እና በ CFTC5 የምዝገባ ቡድኖች የመጀመሪያዎቹ 4 ቢት በ LTC6804 (በ LTC6804 የውሂብ ሉህ ገጽ 51 እና 53 ይመልከቱ) ይቆጣጠራል። የአሩዲኖ ኮድ የሉፕ ተግባር ከፍተኛውን የቮልቴጅ ባትሪ ጥቅል ክፍልን በመለየት ቁጥሩን በተለዋዋጭ ሕዋስ Max_i ውስጥ ያስቀምጣል። የሴልMax_i ቮልቴጅ ከ CELL_BALANCE_THRESHOLD_V የሚበልጥ ከሆነ ኮዱ የከፍተኛ ክፍሉን ቁጥር ፣ ሴል Max_i ን በማለፍ የተግባር balance_cfg () ይለዋል። የተግባር balance_cfg ተገቢውን የ LTC6804 መዝገብ እሴቶችን ያዘጋጃል። ወደ LTC6804_wrcfg የሚደረግ ጥሪ ከዚያ ከሴል ማክስ_ይ ጋር የተጎዳኘውን የ S ፒን በማብራት እነዚህን እሴቶች ለ IC ይጽፋል።