Medidor de capacidade de baterias Ni-Mh com Arduíno e Bascom

[aphawk]

Precisei de algumas baterias recarregáveis, e comprei aqui mesmo numa loja duas baterias Ni-Mh tipo AA, onde está escrito 2500 mha .

 

Deixei carregando e quando o carregador indicou que estavam prontas, coloquei no aparelho onde ia usar.  

 

Com bem pouco uso, logo descarregaram. Eu estranhei por que eu tenho várias dessas de mesma capacidade e sempre duraram bem mais. Resolví pegar as minhas antigas e comparar com as novas.

 

Logo de cara, o peso tem diferenca, as novas são mais leves. Já desconfiei de cara que eram de outra capacidade, remarcadas.

 

Mas, como saber qual a real capacidade delas ?

 

Pesquisei na iNTERNET, e ví alguns projetos de medidores tipo Logger, que permitiam até mesmo traçar um gráfico de descarga no PC mediante comunicação serial. Resolví então fazer um projetinho de fácil montagem aqui pelos usuários do Fórum.

 

Pretendo fazer algo mais simples, sem precisar de um PC, utilizando um pequeno display gráfico para visualizar a curva de descarga, e claro, também mostrar os resultados do teste.

 

Minha primeira ideia é utilizar um Arduíno Uno, e um pequeno circuito de descarga por corrente constante, utilizando um MOSFET para isso, e assim basta monitorarmos a cada 30 segundos a corrente e a tensão, multiplicar uma pela outra e ir acumulando esses resultados, para termos a capacidade total em mha. Desta maneira teremos um total de 600 medidas. Se for preciso, posso acrescentar uma memória EEprom I2c para armazenar todos os dados de várias baterias.

 

Vários sites sugerem descarregar uma bateria tipo Ni-Mh a um quinto de sua capacidade, ou seja, dividir a capacidade por 5, ajustar esse número como corrente de descarga, e deixar por pelo menos 5 horas.

 

Mas não encontrei na literatura qual o momento de PARAR , isto é, se paro quando a corrente diminuir, ou se paro quando a tensão da bateria atingir um determinado valor, ou até se paro apenas quanto terminar as 5 horas. Isto com certeza influi no total de mha calculado.

 

Alguém tem alguma sugestão sobre isso, ou idéias para o projeto ?

 

Paulo

 

 

 

[victhor393]

Coloque um ponto de término de descarga configurável, pois isso depende da célula, deve ser informado no datasheet (se ele existir). Normalmente é de 0.9V-1.1V. A partir desse ponto a tensão começa a cair rapidamente, pois não existe praticamente mais energia na célula, e pode causar danos. Esse application note da Energizer parece interessante: http://data.energizer.com/PDFs/nickelmetalhydride_appman.pdf

[aphawk]

@victhor393,

Ok, boa dica, vou colocar configurável pelo usuário entre 0,8 a 1,3 volts, com incrementos de 0,05 Volts, acho que fica bem genérico e poderá servir também para as baterias alcalinas.

Update 1 - já fiz o módulo de descarga, usando um amp op e um Mosfet. Posso controlar a corrente de descarga usando um dos PWM de 16 bits , o que me permite controlar quase de 1 em 1 mA, indo de 0 até cerca de 1150 mA.

Paulo

[xyko-2020]

Só uma ideia maluca. E se fizesse o contrário. Sabendo-se a tensão da bateria, não daria pra pegar uma descarregada, aplicar uma corrente constante e medir quanto tempo leva pra ela chegar a sua tensão máxima.

Mas teria que carregar um pouco, parar, chavear para uma carga e medir a tensão, voltar a carregar,..., até a tensão máxima.

Os tempos poderiam ser 1min carregando e 1 seg de medida com resistor de carga.

Será que não seria mais fácil?

depois de carregada poderia-se medir seu tempo de descarga como propôs.

[aphawk]

@,

O processo de carga é bem documentado, posso fazer também, mas não vejo alguma vantagem nisso... Já ví um carregador inteligente que totaliza a carga na bateria, mas nenhuma vez bateu com a capacidade escrita da bateria. Já deu acima e também deu abaixo.

Fazer a medição pela carga a meu ver é mais demorado, pois primeiro tem de descarregar a bateria, e só então proceder ao processo de carga. Mas como planejo utilizar este aparelho para medir também baterias alcalinas, não adiante muito tentar carregar elas....

Me diga exatamente o porquê dessa sua ideia, porque eu não estou percebendo vantagem nesse procedimento !

Update 2 - decidí usar um display tft colorido ILI9341 de 2.2 polegadas, que tem 320 x 240 de resolução e assim permite apresentar os gráficos da descarga. Usa SPI e é bem rapidinho, e hoje custa menos de US$ 5 na China.

Update 3 - tive de adaptar um programa em Bascom que utilizava o arduíno Mega2560 ( que tem 8 vezes mais memória de programa e 4 vezes mais memória Ram ) para usar com o Arduíno Uno. Mantive as primitivas gráficas e duas fontes para a escrita.

É incrível como uma fonte gráfica ocupa memória... Por curiosidade retirei uma das fontes , e recompilei o programa : com uma só fonte ocupa cerca de 8.2 K , e com as duas chega a 15.7 K ! Bom, pelo menos ainda tenho mais da metade da memória livre , o que dá tranquilamente e com muita folga para concluir o projeto.

O display colorido é show !

Paulo