200W급 아두이노 배터리 용량테스터 제작기 - 정전류 방전기 리미티드 에디션!? 입니다 ^▽^)/

 

 

 

다다익방전기!!
시작한 지는 조금 되었는데 일부 부품이 없어 중단했는데 자꾸 눈에 밟혀 최근에 퇴근이후 조금씩 짬을 낸 결과다..
마음에 들어 몇 개 사둔 하코인두기 케이스와 CPU팬을 이용한 조합이다.

 

 

전면판은 하이박스 속판을 이용했고, 상단 CPU팬은 서버용 AVC사의 0.75A로 제법 고속이다.
최고속에 소음이 있어 PWM핀을 이용하여 온도에 의해 속도를 조절하도록 했다.

 

왼쪽은 USB 로깅/업데이트를 위한 5핀 항공잭을 달았고, 착탈식 차량용 휴즈 홀더를 달아 혹시모를 이상시 쉽게 교체가 가능하도록 했다. 사실 퓨즈가 나갈정도면 내부 회로 한 두군데는 함께 망가졌을 것 같아 별 의미는 없어보인다.

 

오른쪽 모습
18650 낫셀 방전을 쉽게 할 수 있도록 홀더를 보강하여 달아주었다. (아래 작업로그 참조)
낫셀방전시에는 홀더방전 스위치를 ON, 전면 바나나잭을 이용하여 방전시 이 스위치를 OFF로 설정해야한다.

 

뒷면 CPU쿨러는 션트저항용이다.
적당한 방열판이 없어 그나마 작은 AMD 쿨러를 찾아 달았다. 그래도 크긴함.. ㅎ
하단부 DC잭은 시스템 구동을 위한 전원으로 12V DC 1A 이상이면 된다.

 

컨트롤을 위한 엔코더는 이전 버전과 같고, 전면판에 달았던 LED를 상단으로 올렸다.

 

 

 

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작업로그

 

케이스 가공
하코 인두기 케이스다. 개당 2천원에 "자연에너지"클럽에서 분양중이다.

 

이홈메이드클럽의 "무선조정"님이 아트웍한 PCB다. 회로는 아래 관련글 참조!!

 

하우징 가공하고 USB 통신 케이블과 엔코더를 달아줌

 

시멘트 저항 10W 1옴 6개를 병렬로 이어서 뒷쪽 CPU 쿨러에 방열실리콘을 이용하여 고정했다.
사용한 방열실리콘은 Kafuter K-5204K 인데 알리에서 $8 달라 정도에 구입한 듯 싶다.

 

방전을 담당할 IRF260M 2개를 병렬 연결, 역시 방열실리콘으로 고정하고 상단도 쿨러를 달아 방열을 극대화했다.
병렬연결시 최대한 전선의 길이를 같게 작업하면 조금이나다 도움이 되지 싶다.

모스펫과 전선의 모습이 미관상 좋지 않아 니켈 스트랩을 이용하여 둘러주니 깔끔한 듯!!

 

본체에 고정해주고 케이블을 정리한다.

 

 

 

테스트

 

션트저항, 부저, 전압분배저항값을 수정하여 스케치를 올려준다.
스케치파일은 아래 관련글에서 공유하고 있다. 만능기판에 만들어도 되니 도전해보실분에게 미리 응원을..!!

 

테스트에 앞서 전압/전류/방전시 Drop된 전압을 테스터기를 이용하여 교정해준다.

 

 

 

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외형 모습과 낫셀 방전하는 모습

 

4S 배터리팩(최대 16.8V) 10로 방전하는 영상 (12A까지 올려봄)

4S팩으로 10A로 10분 정도 방전해봤는데 온도는 60도 정도다. 12A까지 올리니 66도... 그 이상은 확신이 서질 않아 일단 멈췄다. 몇 번 모스펫을 태워먹고 나니 조심스러워진듯 ^^;;

여튼 200W내외는 실사용이 가능하지 싶다. 뭐 낫셀 방전이 대부분이겠지만....

 

18650 낫셀을 3A방전 2.5V Cut-Off 종료 후의 모습

EBD-A20H : 2,620mAh
4호기 : 2,642mAh
5호기 : 2,645mAh

이 정도면 낫셀 방전은 충분히 신뢰할 수 있다고 판단된다.....
다만 방전 전력이 높아질 수록 오차가 생길 수 있어, 팩단위 방전에 앞서 칼리브레이션을 한 번 더 해주면 좀 더 정확한 데이타를 얻을 수 있다.

 

 

참고

배터리를 방전할 경우 방전 전류에 따라 전압 Drop이 발생한다. 그렇게 Drop된 전압을 기준으로 Cut-Off 를 판단하고 종료 후 내부 셀 안정화를 거치며 전압이 상승하게 된다. 지극히 정상이다.
전류량이 클수록 Drop되는 전류는 심해 안정화 이후 Cut-Off 전압보다 높게 나오며 낮을수록 Cut-Off에 근접하게 된다. 따라서 방전테스트는 실제 사용되는 부하 전류에 맞게 방전을 해야한다.
평소 10A를 쓰는 전동 드릴용 고방전 배터리를 1A로 방전테스트하면 용량은 더 나오겠지만 그것이 실제 사용할 수 있는 용량은 아니기 때문이다.

 

 

마치며..

 

(왼)EBD-A20H와 그전에 만든 방전기들...

오른쪽 사진은 왼쪽이 기존에 만든 신뢰할만한 수치를 보여주고 있는 4호기다.
5호기는 션트저항을 시멘트 저항으로 사용했는데 대전류 방전시 전류 출렁임이 심한듯싶은데 데이타를 좀 더 쌓아보고 그냥 쓸지 션트를 교체할지 판단할 생각이다.

무선조정님이 수정하여 보내준 모스펫을 채널로 분리하는 PCB는 제법 거대한 하이박스를 이용한 3호기를 업그레이드 할 생각이다. 그건 50.4V 10A 500W 가 목표로 올해가 가기전에 업그레이드 해 볼 생각이다.

 

+
PCB로 만들어 보내주신 무선조정님께 감사를 드린다!!
만능기판에 힘들게 작업했다면 한 개 만들고 끝!! 했을 듯...

 

 

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