日曜日, 12月 01, 2019

ニッケル水素電池 放電器 続き

ユニバーサル基板を用意して,Curiosityの上に乗せられるようにしてみた。Arduinoのシールド風。

はんだ付けは偉大だった... あれだけ不安定だった,電圧測定,電流計算はピタリと安定し,(テスターだけど)実測値にほぼ合っている。これならいいか。想定通り,300mAほどの放電ができている。よかった...

(2019/12/4 追記)
その後,回路はそのまま,プログラムを修正した。

まずは,容量計算がおかしかったのを修正。これは根本的な誤り。1秒間の電流変化から,台形面積で容量を求めるはずが,三角形の面積の式になっていた。ああ,恥ずかしい。

また,「容量予測」 ができるようにしてみた。
いわゆる Δv/Δt をみて,終始電圧までの時間を計算。次の式で予想容量としてみた。
  • (累積容量)+(終了までの予想時間)×(現在の電流値)
簡単のため,電流値はほぼ一定であると仮定した。
テストしてみると,予想値が安定しない。電圧測定値が安定していないことが原因のようで,愚直にADを16回読んで平均をとる方法に改めた。これでかなり安定した。

いろいろ放電させてみたところ,このセットの場合,開始から約30分ぐらいで,ほぼ全容量に近い値を予想できるようになった。 よく知られている通り,放電開始直後と,終始電圧直前では,電圧の下がり方が急峻で,予想もうまくいかない。Δv/Δtが安定し,さらに累積容量が増えていくと,予想値が実際の値に近くなっていくようだ。

この回路では約300mAのゆるい放電のため,たとえば1500mAhの容量だと容量測定に5時間かかることになるが,それが30分程度の放電で予想できる。我ながら,便利になったものだ。

欲を言えば,充電も同じセットでできると,電池をセットしっぱなしで,容量チェックと捕充電もできるのだが,充電は優秀なパナソニックの専用機に任せて,手を抜くことにした。この案件はこれで終了でいいだろう!

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