Battery capacity voltage инструкция по настройке на русском

Актуальное

Этот тестер может измерять напряжение, ток, ёмкость, может отключать (отсекать) нагрузку, дабы исключить порчу аккумулятора при тестировании. Тестер достоин того, чтобы про него почитать.
Если интересно, заходим.

Характеристики кратко:

Напряжение питания: DC 5V (Micro USB).
Рабочий ток: менее 70 мА.
Напряжение разряда: 1.00V-15.00V (разрешение 0.01V).
Напряжение отсечки: 0,5-11,0 В.
Погрешность измерения напряжения не более: 1% + 0,02 В.
Погрешность измерения тока не более: 1,5% ± 0,008A.
Максимально измеряемая ёмкость батареи: 9999Ah.
Размер печатной платы: 50 * 36 мм.
Размер изделия: 50 * 36 * 17 мм.
Вес: 18 г.

Тестер получил в запаянном антистатическом пакетике.

Увидел на странице магазина мощные резисторы (лежащие отдельно) и подумал, что это набор для самостоятельной сборки. Тестеры я ещё не собирал.
Оказалось, это обычные нагрузочные резисторы.

В принципе, это «готовый» полуфабрикат. Ничего собирать не надо. Просто бескорпусное (но законченное) изделие.

От флюса не отмыли. Но не впервой. Сам отмыл.
Комплектные резисторы имеют сопротивление 7,5 Ом (5 Вт).
Что куда подключать понятно из этого рисунка.

Одна из особенностей этого тестера в том, что для питания схемы и индикаторов используется отдельный вход 5 В (Micro USB).

Энергия аккумулятора рассеивается только на нагрузочном резисторе. Энергопотребление схемы на точность показаний не влияет.
Работой тестера управляет микроконтроллер, установленный под 4-значным 7-сегментным светодиодным дисплеем.

Сдвоенные MOSFET STT8205S (сопротивление каждого в открытом состоянии 0,028 Ом) подключены параллельно и коммутируют нагрузку. По паспорту до 20 В и 6 А (каждый).

Ток разряда аккумулятора измеряется на R020 (0,02 Ом).

На печатке есть место подключения программатора.

Схема питается от стабилизатора напряжения AMS(LM)1117 (3,3 В).

Для подключения тестируемого аккумулятора используем клеммы IN. Плюс с минусом подписаны. Путать не рекомендую. Никаких защитных диодов не обнаружил.
Всего три кнопки управления. Управление простое, интуитивно понятное. Кнопками плюс и минус задаём напряжение отсечки аккумулятора. Кнопкой ОК включаем схему в работу.
Во время работы устройство может выражать своё возмущение неловкостью оператора.
Коды ошибок:

Err1: Напряжение аккумулятора выше 15 В.
Err2: Напряжение батареи ниже напряжения отсечки.
Err3: Большое сопротивление соединительных проводов.
Err4: Перегрузка по току (ток превышает 3,1А).

Лично я наблюдал только ошибку под номером два, когда подключил аккумулятор с напряжением менее напряжения отсечки.
Странно, но я не видел ошибки под номером один, хотя подавал на него напряжение и в 16 В.
Несколько слов по поводу того как работает и для чего это нужно.
Этот тестер позволяет определять реальную отдаваемую ёмкость аккумулятора (во время разряда).
Для этого первым делом нужно полностью зарядить аккумулятор. Затем подключить его к тестеру согласно схеме. Подключить нагрузку (заранее рассчитанную на ток разряда).
Когда нагрузочный резистор и аккумулятор подключены, включаем питание тестера (Micro USB 5 В).
Выставляем напряжение отсечки (напряжение, при котором устройство отключит нагрузку, дабы не угробить аккумулятор). Для двенадцативольтового аккума это может быть напряжение 10,8 В. Всё зависит от поставленных целей и задач. Оперируем кнопками (+) или (-).
Нажимаем кнопку ОК, чтобы начать тест.
Тестер попеременно будет высвечивать измеренные ёмкость (Ah)→ток→напряжение (по кругу).

По окончании (разряде аккумулятора до заданного предела) прибор будет пульсировать измеренным значением ёмкости.
Кто не смог понять моего косноязычия, просто посмотрите видео.
Первым делом проверил в работе.
Для наглядности в качестве нагрузки подключил лампочку. Удобно наблюдать подключение/отключение нагрузки. В качестве аккумуляторной батареи взял источник питания. На нём удобно проверять сработку напряжения отсечки.

Сразу не понравилось то, что при включении питания (без аккумулятора) тестер уже показывал напряжение 0,06 В. Проблема решилось закорачиванием входных клемм.

Отлегло. Здесь всё нормально.
Прогнал весь диапазон на установке П320 (по напряжению).

Погрешность присутствует. В заявленные пределы попадает. Но для меня погрешность в 1% кажется чрезмерно большой (к хорошему привыкаешь быстро).

А вот с током совсем беда. На холостом ходу 0,09 А.
Для пущей убедительности прогнал через установку П321. Неутешительно. Беглого взгляда достаточно, чтобы всё понять.
0 А→0.090
0,1 А→0.194
1,0 А→1.124
Вот такая печаль.
Пришлось искать способы калибровки. Нашёл… Но выполнять её могу посоветовать только в крайнем случае. Не у всех имеются образцовые источники.
В принципе, можно было бы даже согласиться с тем, что имею, если бы… китайцы не накосячили, когда при калибровке нуля забыли перемкнуть токовый вход тестера. 0,09 А при отключенной нагрузке – это перебор.
Калибровка:
Для выполнения калибровки требуется образцовый источник питания, который может обеспечивать 10,00 вольт и и 2,00 ампера.
→Удерживая все 3 кнопки, подключаем питание. Тестер максимально пытается нам помочь. Все надписи соответствуют тому, что предстоит сделать.

После того, как появятся OAOu, можно приступать к калибровке.

1. Калибровка нулей тока и напряжения (OAOu).
Закорачиваем все измерительные входы и нажимаем ОК.
2. Калибровка напряжения (10.0u).

→Появляется надпись 10.0u. Подаём на входы 10 В с образцового источника и нажимаем ОК.
3. Калибровка тока (200А).

→Появляется надпись 200A. Подаём на входы 2 А с образцового источника и нажимаем ОК.
После этого запускается диагностика. Все записанные выше значения проверяются на соответствие (как именно я не знаю), и если они кажутся правильными, то они сохраняются в EEPROM. Подкорректировать что-то одно (нули, ток или напряжение) не получится. Диагностика не пропустит.

После калибровки показания вольтметра стали просто идеальными. Нет погрешности даже в сотых.
С током немного сложнее. Имеет место (я предполагаю) нагрев опорного резистора. Показания немного плавают.
0 А→0.000
0,01 А→0.010
0,1 А→0.101
0,5 А→0.499
1,0 А→0.998
2,0 А→1.997
Теперь стало поспокойнее. Такой результат меня полностью устроил.
Вот, в общем-то, и всё.
Подведу итог.
Неплохой приборчик для тестирования аккумуляторов. Можно и автомобильный аккумулятор проверить.
Из недостатков могу выделить только один: не может измерять количество пропускаемой энергии (это самый правильный способ оценки аккумуляторов).
Чтобы сделать правильный вывод, того, что написал, должно хватить.
На китайском рынке присутствуют другие очень похожие тестеры под маркой ZB2L3. Чем отличаются, не знаю. Описал работу того, что держу в руках.
Кому что-то неясно, задавайте вопросы. Надеюсь, хоть кому-то помог.
Удачи всем!

Хотя в последней версии утилиты Solar Station MonitorV1.95 появился специальный пунк для настройки LiBattery, нетрудно заметить, что это на самом деле просто «пользовательский режим» с некоторыми предустановками, которые подставляюся из шаблона самой утилиты. Отдельного режима работы с лититием в контроллере нет. Хотя, гибкость настроек в режиме «User» вполне позволяет настроить контроллер для работы с разными типами лития.

Заходим в это меню и видим большое количество количество разных параметров настройки:

Привожу здесь настройки для своей батареи Lifepo4 24В на 8S.

Battery Type: User
Rated Voltage Level (V): 24V
Battery Capacity (Ah): 90
Temp.Comp.Coeff., (mV/°C/2V): 0

Boost Duration, (min): 10
Equalisation Duration, (min): 10
Over Voltage Disconnect, (V): 29,60
Over Voltage Reconnect, (V): 28,40
Equalize Charging Volt., (V): 28,40
Boost Charging Voltage, (V): 28,40

Float Charging Voltage (V): 27,90
Boost Reconnect Chargin (V): 27,60
Charging Limit Voltage (V): 28,80
Discharging Limit Volt. (V): 24,00
Low Voltage Disconnect (V): 24,20
Low Voltage Reconnect (V): 25,00
Under Voltage Warning (V): 24,80
Under Volt.Warn.Reconn (V): 25,60

Не претендую на идеальное понимание всех аспектов работы с данным типом батарей, но готов обсудить настройку каждого параметра и взаимосвязи между ними. Свои соображения можно писать в комментариях под этой статьей. К слову, я давно уже не пользуюсь этой утилитой от Epsolar и настраиваю все необходимые мне параметры через WEB интерфейс своей разработки — Epever Web Monitor.

Хотя, к Epever можно подключить и родную утилиту Solar Station MonitorV1.95 через мой монитор без провода. Но этот режим работает экспериментально и тоже сыплет пропусками в лог утилиты, также, как и при подключении по проводу. Вообще, это особеность солнечных контроллеров Epsolar — засыпать ночью, когда нет работы MPPT модуля и пропускать ответы на запросы днем когда ему вздумается. Эта проблема решена в моем мониторе при работе с Blynk и режимом MQTT для умного дома. Виртуальный Com порт через WiFi работает, но также с пропусками, как и кабель (даже еще больше из-за особенностей работы Wi-Fi).

У меня самосборная батарея с пассивными и дополнительно активными балансирами. Сейчас она без БМС.

Особенности Lifepo4

Основной вывод, который я сделал за время изучения темы — лифер меньше боится перезаряда, чем глубокого разряда. Вообще не боится заряда до 3.7В на банку и нормально переносит непродолжительный заряд до 4В на банку. Но 4В, конечно, лучше не допускать.

Степень деградации зависит от продолжительности нахождения в крайнем состоянии (перезаряд/переразряд).

Лифер имеет напряжение «планки», при котором сложно судить насколько заряжена батарея. Это, примерно, 3.3В на банку.

Лифер особен тем, что и почти полностью разряженный и почти полностью заряженный после устаканивания может иметь одинаковое напряжение близкое к 3.33В на банку. Напряжение заметно меняется только по краям графика заряда/разряда. Так что все таблицы, которые часто дают производители lifepo4 аккумуляторов для определения заряда по-напряжению почти ни о чем ))). В таких таблицах верными будут только значения 0% и 100% заряда. Интересное уточнение: «Измерять напряжение необходимо (при нулевом токе) по прошествии 30 минут и отключенном зарядном и нагрузке.»

При заряде выше, чем 3.45В на банку можно увидеть, как банки разбегаются по-напряжению. Это окно между 3.45В и 3.65В — и есть напряжение, при котором можно балансировать батарею. Балансиры могут быть активные или пассивные или и те и другие одновременно. Нужен доступ к каждой банке. Работают эти они по-разному (активные переливают энергию между банками, пассивные сливают на нагрузку в виде резисторов). Индуктивные активные балансиры почти бесполезны — нужны емкостные.

Потеря ёмкости батареей с БМС может быть виртуальной из-за разбалансировки. Просто БМС отключает батарею из-за вырвавшейся из диапазона одной(или нескольких) банок.

Итак, что нам нужно для лиферов? Максимальный ток зарядки (сколько могут дать панели) и так почти до полного заряда. Естественно, система должна быть сбалансированной и солнечный контроллер должен давать ток, который выдержат батареи. Если банки новые и сбалансированные(подобранные) на заводе, то это и все ))).

Вариант для новых сбалансированных банок:
1. Заряд максимальным током до полного заряда. Отключение заряда или поддержание напряжения.

Вариант для банок, имеющих некоторый разбаланс (это мой случай):
2. Заряд максимальным током до некоторого напряжения (около 3.45В на ячейку), дозаряд ограниченным током до полного заряда (около 3.65В на ячейку). Это и есть эквализация или балансировка или выравнивающий заряд.

Какой вариант Ваш? Вот, исходя их этого и настраиваем режим заряда.

Я использую баласирующий заряд т.к. у меня на банках установлены модули пассивной балансировки. При заряде выше 3.55В, если какая-то банка вырывается вверх по-напряжению, балансир просто подключает к ней нагрузку в виде мощных керамических резисторов и напряжение на этой ячейке снижается. Понятно, что, если зарядный ток от солнечного контроллера максимальный, то никакой резистор не сможет это компенсировать. Поэтому в Epever при включении режима балансировки зарядный ток ограничен на 5А. С моими настройками режим балансировки включается на 10 минут при достижении на батарее напряжения 28.4В (Equalize Charging Voltage: 28,40) и продолжается до напряжения 28.8В (Charging Limit Voltage (V): 28,80). Дальше заряд отключается и снова включится на полный ток заряда, если напряжение упадет ниже 27.6В (Boost Reconnect Chargin (V): 27,60).

Пример настроек батареи 12В с BMS без балансировки

Battery Capacity, (Ah): 100
Temp.Comp.Coeff., (mV/°C/2V): 0
Boost Duration, (min): 10
Equalisation Duration, (min): 0

Over Voltage Disconnect, (V): 14,80
Over Voltage Reconnect, (V): 14,20

Equalize Charging Volt., (V): 14,50
Boost Charging Voltage, (V): 14,50
Float Charging Voltage, (V): 14,00

Boost Reconnect Chargin, (V): 13,80
Charging Limit Voltage, (V): 14,60

Эти настройки не связаны с зарядом батареи — они касаются работы нагрузки, подключенной к выходу Load солнечного контроллера:

Discharging Limit Volt., (V): 12,00
Low Voltage Disconnect, (V): 12,40
Low Voltage Reconnect, (V): 12,60
Under Voltage Warning, (V): 12,00
Under Volt.Warn.Reconn., (V): 12,20

Во время применения настроек нужно учитывать, что должны выполняться условия:

1. Over Voltage Disconnect Voltage > Charging Limit Voltage ≥ Equalize Charging Voltage ≥ Boost Charging Voltage ≥ Float Charging Voltage > Boost Reconnect Charging Voltage.
2. Over Voltage Disconnect Voltage > Over Voltage Reconnect Voltage
3. Low Voltage Reconnect Voltage > Low Voltage Disconnect Voltage ≥ Discharging Limit Voltage.
4. Under Voltage Warning Reconnect Voltage > Under Voltage Warning Voltage ≥ Discharging Limit Voltage.
5. Boost Reconnect Charging voltage > Low Voltage Disconnect Voltage

Возможно, придется применять не все настройки сразу, а частями.