Форум РадиоКот

Иногда возникает необходимость оценить реальное состояние аккумулятора — понять, какую емкость он способен отдать и насколько он вообще еще «жив».
После зарядки я обычно проверяю батарею старым дедовским способом — подключаю автомобильную лампу, беру вольтметр, таймер и карандаш. Но в чем основные недостатки такого метода:

- процесс требует постоянного присутствия;
- забирает много времени;
- легко отвлечься и пропустить момент, когда напряжение опустится ниже допустимого.

Поэтому от дурной головы и ленивых рук возникла идея сделать свою «умную» лампочку, прикрутив к ней мозги в виде Arduino Nano (ATmega328P), небольшой дисплей 0.91" (128×32) и немного обвязки.
Очень сложно держать себя в руках, чтобы из «немного» не сделать «много». Ведь прибор должен выполнять не одну задачу — измерить отданную ёмкость аккумулятора, сохранить результаты после окончания разрядки, вовремя отключить нагрузку и подать звуковой сигнал.
Конечно, идея не нова, но хотелось вместо чужих обзавестись собственными граблями.

Собрав всё на макетной плате, прогнав код, исправив найденные ошибки и проведя серию тестов, получилось добиться удовлетворительной работы прибора (название пока еще не придумал ).
На данный момент прибор автоматически измеряет напряжение, рассчитывает отданную ёмкость (mAh), отображает текущую мощность, отключает нагрузку при достижении заданного порога и сохраняет результаты измерения.
Конечно, улучшать еще есть куда. Например, убрать китайский загрузчик, чтобы МК не «подвисал» из-за различных помех, сделать нормальную плату, довести проект до ума и устранить оставшиеся мелкие недочеты в прошивке.

Как уже говорил ранее, в качестве нагрузки использую автомобильную лампу на 12 В / 21 Вт. Поскольку её характеристики заранее известны, отдельный амперметр не требуется.
Вместо амперметра контроллер программно рассчитывает текущую мощность и отданную ёмкость.
Для управления прибором используется простой энкодер с кнопкой, а в качестве вольтметра — делитель напряжения на двух резисторах.
Чтобы не сидеть возле прибора и не смотреть постоянно на цифры, предусмотрена звуковая сигнализация.
Продуман несложный алгоритм для аварийных ситуаций. Нагрузка коммутируется обычным реле.
Питать схему можно как от самого аккумулятора, так и от внешнего источника питания 6...19 В.

Интересно узнать, насколько подобный прибор оказался бы полезен в гараже, ведь по факту его можно легко интегрировать в уже имеющуюся зарядку.
Буду рад любым замечаниям, идеям и критике — как по схеме, так и по программной части.

Ознакомиться с проектом можно по ссылке ниже:
https://github.com/valendorn/ATmega328P-Project
Желающим повторить — карты в руки

Схема в jpeg. Собственно, дальше можно не смотреть.

Не вижу в этой схеме шунта на котором производится измерение тока через нагрузочную лампочку. Или Вы решили, что этот ток не зависит от напряжения и всегда одинаковый?

P.s. Если что, нагрузочной лапочки на схеме тоже не вижу.

автор измерил свою лампочку при разных напряжениях и этот ток задал таблицей по результату измерения напряжения......светодиод 21W - это лампочка .... )))
---------
Реле питать от 5 В - так себе идея и последующая борьба в базе транзистора...

Krismi70 писал(а): Пт авг 07, 2026 21:40:06 автор измерил свою лампочку при разных напряжениях и этот ток задал таблицей по результату измерения напряжения......

В таком случае надо было сразу задавать в таблице зависимость ёмкости от напряжения. Зачем все эти сложности с математическими расчётами? Наверное поэтому и лампочку решил не рисовать - лишняя она в этом устройстве.

Krismi70 писал(а): Пт авг 07, 2026 21:40:06светодиод 21W - это лампочка .... )))

По-моему у ТС лампочка стряхнулась. Ох уж мне эти горе-программеры...

P.s. Да, и хотел спросить что такое КТЦ? Каталог Текущих Цен (как предположил Яндекс)?

Контрольно-Тренировочный Цикл.

Из предложений: оценка внутреннего сопротивления по разнице НРЦ и напряжения под нагрузкой.

Спойлер

НРЦ это напряжение разомкнутой цепи.

u37 писал(а): Пт авг 07, 2026 21:31:57 Схема в jpeg. Собственно, дальше можно не смотреть.

а как нужно было? подскажите. форум смотрю совсем похудал, даже изображения некуда загрузить.
схема вообще нарисована в easyeda, и это просто макет. я не разобрался как сделать нормальный экспорт файла чтобы это потом можно было открыть на любом устройстве, без сообщений о миллионе ошибок при импорте

Николай_С писал(а): Пт авг 07, 2026 21:36:00 Не вижу в этой схеме шунта ... Или Вы решили, что этот ток не зависит от напряжения и всегда одинаковый?

по моей скромной задумке шунта здесь и не должно было быть. вместо шунта производится расчет по падению напряжения и измеренного заранее на ЛБП тока лампочки по 16 контрольным точкам, от 14 до 10 вольт, чего вполне достаточно, по моему мнению, для подсчета мАч. Устройство рассчитывалось для разрядки небольших батарей с ёмкостью макс. до 100А, но не в коем случае не током в 100А..

Krismi70 писал(а): Пт авг 07, 2026 21:40:06 ....светодиод 21W - это лампочка .... )))

так и есть, в библиотеке easyeda не нашел готового изображения лампочки, а при попытке изменить рисунок светодиода, программа ругается на потерю связей

Krismi70 писал(а): Пт авг 07, 2026 21:40:06 автор измерил свою лампочку

да ещё и посчитал это измерение за золотой стандарт но никто не мешает поставить вместо лампы резистор на 100W (только зачем?) и внести его замеры в таблицу в
const float iTable[TABLE_SIZE] PROGMEM = {....
вообще код очень гибкий получился, как для первого опытного образца.

Krismi70 писал(а): Пт авг 07, 2026 21:40:06 Реле питать от 5 В - так себе идея и последующая борьба в базе транзистора...

но вообще на выходе стабилизатора L7806 должно быть 6 вольт, вместо реле можно поставить мосфет. или взять реле на 12 вольт и питать от блока питания.
а почему так себе борьба? вроде стандартное решение в электронике

>TEHb< писал(а): Пт авг 07, 2026 22:52:49 Из предложений: оценка внутреннего сопротивления

для этого у меня есть YR1035+
Спасибо за идею, расчет НРЦ можно будет добавить на следующей итерации с ESP32. И дисплей другой нужен будет. Там уже и шунт и нагрузочное можно сделать по стандартной схеме. Загрузку данных в таблицы на облако. Контроль по wifi...

народ, переходите по ссылке в первом посте на гитхаб, там подробная инструкция.
интересно также узнать какую элементную базу для сборки предпочитаете, SMD или THT

valendorn писал(а): Пт авг 07, 2026 23:26:29 по моей скромной задумке шунта здесь и не должно было быть. вместо шунта производится расчет по падению напряжения и измеренного заранее на ЛБП тока лампочки по 16 контрольным точкам, от 14 до 10 вольт, чего вполне достаточно, по моему мнению, для подсчета мАч. ...да ещё и посчитал это измерение за золотой стандарт но никто не мешает поставить вместо лампы резистор и внести его замеры в таблицу в const float iTable[TABLE_SIZE] PROGMEM = {....

То есть Вы предлагаете под каждую нагрузку калибровать прибор и перезаписывать программу в МК? Это очень смелое решение!
А почему именно по 16-ти точкам, а не по 32-м или 128-и? А Вы уверены в надёжности контактов? Вдруг какой-нибудь контакт (а их в схеме неоправданно много) окислится или подгорит, тогда прибор начнёт безбожно врать.
Короче, так себе идея вычислять ток в особенности, если именно он является основной измеряемой величиной.

>TEHb< писал(а): Пт авг 07, 2026 22:52:49 Контрольно-Тренировочный Цикл. ...НРЦ это напряжение разомкнутой цепи.

Аббревиатура просто ППЦ!

Николай_С писал(а): Сб авг 08, 2026 00:03:18 То есть Вы предлагаете под каждую нагрузку калибровать прибор и перезаписывать программу в МК? Это очень смелое решение!

я оставляю такую возможность калибровки и кстати сделать это нужно будет всего один раз...
а предлагаю - взять обычную автомобильную лампу 12V/21W, которая не является дефицитным товаром, измерить её ток при 14, 12 и 10 В, и если он равен значениям в таблице, то вообще ничего не менять в коде.
но если нужен более точный прибор, то всегда можно купить у китайцев за 200$ электронную нагрузку)
это Вы еще не видели на каких приборах в поликлинике делают анализы до сих пор вот где повод задуматься над точностью измерений

Отданная ёмкость - это ещё больший ППЦ !
Но если уж нужен совсем точный прибор, то 200 баксов не потребуется - всего за 300 юаней (80 баксов ) можно купить куда более навороченный прибор, который вам и состояние аккумулятора покажет.
Ну да это так....

А вот вопрос такой и проблему я вижу - я не вижу отдельной прямой цепи для замера напряжени непосредственно на аккумуляторе. Даже не полного Кельвина, но и хотя бы его четверти.
Ведь напряжение на нем, особенно если он уже хорошо изношенный, плясать будет побольше, чем на лампочке.

И тот метод расчета отданной энергии в аккумулятор, как я его понял из присутствующего описания, точным быть не сможет.

valendorn писал(а): Сб авг 08, 2026 01:01:13 а предлагаю - взять обычную автомобильную лампу 12V/21W..., измерить её ток при 14, 12 и 10 В, и если он равен значениям в таблице, то вообще ничего не менять в коде.

Я предлагаю взять две и более таких лампочек, измерить ток в указанных контрольных точках, а затем рассчитать погрешность. Полученную погрешность использовать для расчёта погрешности измерений самого прибора.
Ещё добавлю, что характеристики одной и той же лампочки меняются со временем эксплуатации - часть молекул вольфрама покидает раскалённую спираль и осаждается на внутренних поверхностях, создавая тёмный налёт (надеюсь, обращали на это внимание). Как можно такой неточный датчик использовать в измерительной системе?

P.s. Кстати, а Вы не пробовали сравнивать показания своего прибора с его китайскими аналогами? Было бы любопытно на сколько различаются их показания.

Муркиз писал(а): Сб авг 08, 2026 08:25:15 я не вижу отдельной прямой цепи для замера напряжени непосредственно на аккумуляторе

Для Battery Input задействован вывод A0: это и есть измерительный вход вольтметра.
Подключается к средней точке резистивного делителя: в моем случае это 16.3 кОм (к плюсу АКБ) и 1 кОм (к GND).
Системное опорное напряжение атмеги переключено на внутренний точный источник 1.1V.
это позволяет измерять напряжение с точностью до сотых, также в коде есть возможность калибровки вольтметра если значения расходятся
но проще поставить вместо прецизионного 16.3к многооборотный подстроичник.
в инструкции на гитхабе есть отдельный пункт (стр.12), где подробно расписан этот узел, и как можно подобрать свои резисторы
если говорить о точности то вот сравнение с показаниями ЛБП

Николай_С писал(а): Сб авг 08, 2026 12:25:51 сравнивать показания своего прибора с его китайскими аналогами?

есть у меня оригинальная зарядка Imax B6 mini, она заливает в акб примерно такой же ток, что я снимаю с помощью лампочки.
Разрядить батарею с Imax к сожалению не выйдет, ограничение по мощности, при 12 вольтах всего 0.4А/ч дает снимать.
С таким током аккумулятор скорее можно добить, чем выяснить его жизнеспособность.
в принципе прикрутить функции коррекции калибровки, прям в настройках прибора никто не запрещает
деградация нихрома это неизбежный факт, к концу жизни лампочки калибровка убежит от 3 до 5% поэтому для лабораторных измерений нужен мощный керамический резистор а не копеечная лампа...
вопрос, нужна ли лабораторная точность, чтобы в условиях гаража проверить акб на жизнеспособность?

valendorn писал(а): Сб авг 08, 2026 13:10:38 вопрос, нужна ли лабораторная точность, чтобы в условиях гаража проверить акб на жизнеспособность?

Да, хороший вопрос: с какой точностью нужно измерять ёмкость автомобильной АКБ чтобы оценить её жизнеспособность?
Как по мне, то ёмкость можно вообще не измерять. Для оценки пригодности АКБ наиболее важен максимальный ток, который способна развить батарея. Этот параметр могут показать ТОЛЬКО токовые клещи.

Но сейчас речь не об этом. Сейчас мы пытаемся оценить жизнеспособность приведённой тут конструкции. Покуда не будет рассчитана погрешность измерений, сделать это невозможно.

P.s. Зарядка Imax B6 mini не является измерительным прибором. Её основное назначение - заряжать аккумуляторы. Все остальные "измерения" сделаны исключительно для развлечения её счастливого обладателя. За эталон можно принять только измерительный прибор, обладающий классом точности. Сравнить же можно с любой электронной нагрузкой, имеющей функцию измерения ёмкости АКБ.

Остаточная ёмкость довольно хороший показатель сосотояния пластин. Наличие не самой точной информации о них лучше полного отсутствия.

А куда подключен вход делителя ? В цепь, содержащий делитель лампа - аккумулятор. И показывать она будет не истинное напряжение аккумулятора.

Человек просто не в курсе зачем у электронной нагрузки четырёхпроводная схема подключения.
Его, также, не смущает питать схему прибора от измеряемой АКБ и подключать её отрицательный провод через размыкающийся контакт в разъёме питания. Да всё нормально, и так сойдёт.

Как то тут на форуме выкладывал свой зарядник/разрядник. Я использовал датчик тока. А с лампочками точность по емкости плохую получите. Даже у меня если брать stm8 как они пишут точность частоты 1 % для измерения времени уже будет на 60 Ач погрешность составит 600 мач. Я уже молчу про точность измерительной части. А без датчика тока + - километр. С таким измерением нормальный акум можно случайно выкинуть в мусорку. К тому же как вы пишите чтобы сразу определить живой аккум или нет, то необходим измеритель тока. Только по нему можно посчитать внутреннее сопротивление акб, а это прямой показатель максимального тока.

Напряжение слева сверху, справа ток, снизу слева внутреннее сопротивление, справа емкость в мач.

Да ну ладно вам. Чел сделал что-то потенциально полезное, поделился этим. Агитирую вместо обвинения в бесполезности трудов поспособствовать улучшению.

А мы чем занимаемся ? По его же просьбе находим недочёты в схеме.
И надеемся, что он сам сможет их решить.

Развиваться же надо .....