かる～く実験してみた

直流方式での電池内部抵抗を測ってみました。
やり方が正しいかどうか含めて，話のタネです。ツッコミ所満載かな？

一番単純な計算ですがですが，，，
まず，10MΩ以上のテスターで電池の電圧を測ります。ついで負荷抵抗に電流を流し，その両端の電圧を測ります。あとは計算式に当てはめるだけ。

とりあえず，表のような式で算出してみました。※表は細かな修正をしました。
r＝内部抵抗，R≠負荷抵抗，E=起電力，V*負荷両端電圧
ｒ＝R(E/V-1)　でよかったかと･･･
調べてみると，
r=(E-V)*R/V
でも良いようですね。
表はエクセルで，数値を入れれば自動計算するようにしてあります。
アルカリCの100Ωがちょっと？？です。ミノムシの接触が悪いのか？？
あとで再度やってみます。

電池の写真を載せてもしょうもないのですが，

アルカリ電池Ａです。もう寿命が来て，廃電池ボックスから拾い出したもの。


同じく廃電池ボックスから，アルカリB。

新品の電池はAと同じ形状ですので，撮さず。


18650の劣化したもの。ブルー


同じくグリーン

みな取り外し品です。保護回路付きの電池もあったのですが，この電池ケースには入りませんでした。あとで実験。

ZB2L3の放電実験

2次電池の放電容量計が届いたので，これまで作った計時装置などとつなげて，様子を見ました。
まずは，電池ケースから。

TP4056の保護回路付きに出力配線をします。
この基板は，放電保護回路もついているので，万が一，ZB2L3が故障しても，こちらで保護できます。ただし過放電保護が2.5Vとなっています。これは少し低いのではないかと感じますが，，，どうなんでしょう。


抵抗は,7.5Ωを並列にして3.75Ω。約1Aを流します。後述しますが，この抵抗はすぐに100℃以上になりますので，これでは配線に接近しすぎ。改良が必要です。


100均の目覚まし時計のコントロールは，LEDを使ったこれで行いました。


内部回路は検証しませんでしたが，抵抗の両端に繋げます。
プラスマイナスは，電池のプラス側がそのまま抵抗のプラスとなっています。

このように電池のプラスと短絡されているので，分かります。


USBから電源を取ると電池の電圧が表示されます。
そのままプラスやマイナスのボタンを押下すると放電終了電圧の設定ができます。とりあえず3Vで。


配線の様子



抵抗部の温度。120℃(ピンぼけでスミマセン)

放電の終了は，設定電圧を下回ったとき。




3Vを下回ったところで，ストップ。この電池は容量が少ないなぁ･･･
sony製。パソコンからの取り外し品。やはり劣化しているか？

914mAh
こうなると内部抵抗もはかりたくなりますね･･･
時計も止まることを確認できたました。

これでおしまいだが，そのまま電圧を,2.5Vに変更してもう一回OKを押してみた。


電圧は多少回復している。

容量はクリアされ，0から始まる。


やり直しの容量は221mAh。足して1100mAh程度か？

動作中の動画をアップします。


Ah⇒A⇒VとLEDが点滅し、順次表示されます。

放電時間について記載するのを忘れました。
ブルの電池の方はピンぼけでだめ。90分程度でした。
もう一回，赤い18650でやってみた結果です。

終了を2.7Vとして，1744mAh，放電時間2時間と7分でした。3vでもやったのですが，そのときは1687mAhでした。時間は2時間弱。

結果として，簡単になかなか面白くデータをとれます。1つのケースに組み込めば手軽に放電の様子が分かるので面白いです。ただし，抵抗の発熱には注意が必要です。

以上報告でした。

放電特性を測るいくつかの方法

ZB2L3，今日届きました。発送国は台湾からでした。

かなり小さいですね。


まだ動作確認してませんが，３つのボタンで設定するようです。


端子の方は，両サイドが電流コントロール用抵抗，中の２端子が，入力(バッテリー端子)のようです。


付属の抵抗は，7.5ΩJが2つ。並列で１A,１つで0.5Aということですね。

さて，これを

100均目覚ましと

これで放電時間を確認します。

セメント抵抗のほかに，電子負荷でも放電できますが，それなら，電子負荷の放電特性モードでできちゃうので，これは馬鹿みたい。

まあ，これに時計を繋げて放電時間を見るっていうのも手かも知れません。
この電子負荷についての記事は，このあたりを！

ついでにもう一つ手持ちを紹介すると，

P10改造のデーターロガー。
パソコンに取り込んで，放電特性のグラフが描けます。
この制作記事はこのあたりからたどってください。

それぞれ暇に任せてやってみようかなと思いますが，まずは，今日届いたZB2L3基板と時計から！！

とまあ，今日は報告だけです。

可変電圧電流電源 電流制御

昨夜は電圧コントロールのチェックで25mVくらいまでは制御ができそうなとこロマで確認できました。高い方は入力電圧ちょっと下がるくらいのようです。入力は15Vを基本にしていますが，コンデンサが25Vなんで20Vくらいまでは余裕があると思います。

さて，適当な負荷を繋いで，電流制御の様子を見てみました。負荷はCPU用のクーラーファン。1.02Ω(実測)の両端電圧で電流を見てみました。
一番電流を絞ったところ。0.2mA？？ほぼゼロから，


これがフル電流です。242.6mA


そのときの電圧12.42V


負荷を1Ωだけにしてフル電流。981mA。1.1Aには行きませんでした。


まあ日常使いにはそんなに問題ないでしょう。

今日はここまでです。
あとは，電圧電流計をどうするか？
自作の3桁電流計はちょっと精度が問題なので何か適当なものはないか検討中？

なお，今回の回路とデータシートにあるオリジナルの回路とを対比させておきます。Cの容量とCRDの有無くらいの差ですね。






これ。ホンとのオリジナル

可変電圧電流電源 ハンダ付け

レイアウトがだいたい決まったところで，ハンダ付け開始。

パーツは少ないので，配線間違いだけを注意。ここまで来てあとは外付けVR。


ハンダ面。


CRDはここにこぢんまり。といって，カソード側をプラスにつけちゃった!(修正)


1Ω10Wは結構存在感ありますね。


ヴォリュームをつけるプレートは，とりあえず端切れで作っておきます。
あとで，電圧電流計をつける場合，下の基板と同じ大きさにするつもり。今回は動作確認用。


ヒートシンクにも足をつけてICに負担がかからないようにしようとしたら，ネジ穴がM3ではない!!
仕方なしに，基板をつけたままタップ切り。


足はこんな状態に。


配線をハンダ付けして，パネルに固定。


こんな風になりましたです。


ヴォリューム下の空間も大丈夫そうですね。


ヴォリュームパネルもアースしろとのことだったので，ここに。


おそるおそる電源投入。たぶん１４V程度だったと思いますが，出力は13.5V。OK


絞って･･･結構高く出ちゃったなl


ここで，CRDのスイッチを入れると，22mV位まで下がりました。電圧については，こんなところです。
電流については，またあとで，，，


ところで，電源スイッチをつけ忘れちゃった。パネルに設置するか。

可変電圧電流電源構想3

不足分のパーツが届いたので，まずはレイアウトの検討。
下記付きのユニバーサル基板Bタイプにちょうど合うようなヒートシンクがあったので，これを利用する。このヒートシンクにあらかじめ空いていた取り付け穴にLT3080をつけて基板の位置決めをする。
その後，ヒートシンクから取り外して，足の整形。

1pinのNC端子は使わないのだが，ヒートシンク取り付けの強度を増すためにハンダ付け。2pinのSE端子はVRに最短で結ぶために，空中配線として，基板取り付けなし。あとは。2.54mmに合うように広げた。
左も同様にしたが，
1pinがおかしい。

修正してハンダ付け。


こんな感じだが，左を直す前の画像だった。


裏はこんな感じ


さて，レイアウトだが，こんな感じになった。
1Ω2Wの抵抗は,10W級があったので，投入!!　ただしJランク。
スペーサーをつけて，VRをICの近くに持ってきて，最短にするので，とりあえずIC近くの空間を空けてみた。

イメージとしてはこんな感じ。定電流ダイオードはSMDなんで，基板裏にハンダ付け。


ユニバーサル基板の前方が空いているのは，ことによったらここに電圧電流計を配置もできるかなと思って･･･

あとはハンダづけ開始。

可変電圧電流電源構想2

配線図

細部の検討はパーツ到着後

可変電圧電流電源構想

電池容量計計時回路の方は，R-LEDを使って定電流化できたので，探し出したLT3080が余ってしまった。
でも，何か遊べないか？
データシートどおりの可変電圧電源では，あまり面白味がない。
いろいろ考えて，電流もコントロールできる電源をやってみたくなった。
はじめ，電圧をコントロールして，つぎに電流をと思っていたが，参考になる回路がどこにも発見できなかった。
唯一「アナログ回路おもちゃ箱」さんのサイトがあった。
これを参考に(といっても全くのコピーですが)取り組んでみたい。

回路は，書き直して

こんな感じになるだろうか？

早速パーツ探し。
ほとんど手持ちでなんとかなりそう。30mAのCRDなんあてるの？
これはだめなら1kΩで･･･
1Ωの2～3W抵抗はどうしよう。0.47をシリーズ使いかな？
足りないパーツを注文するでけでは送料はもったいない。
等々考え中です。

今日はこれだけです。

USBﾐﾆ電流電圧ﾓﾆﾀｰ修理

･･･っていっても，回路を確認して，断線のハンダ付けだけ。


ほれ，このようにVRからの配線がとれています。
6年も前に作ったので，この画像を保存しているホルダーを探したんですけど，どこになんていう名前で保存したのか？廃棄してしまったのか？どこを探しても見つかりません。
仕方なしに，ブログ記事から回路を探しました。回路をクリック




※記事についてはこのあたりをたどって

でも，この回路，追加した調整用VRの記載が抜けてる。
ブログをたどって

※記事葉画像をクリック
VRの1,3pinをAD705の1,8pinに接続，VRの2pinはAD705の7pinに接続。
つまりとれていたのは1,8pinに接続だったわけですね。
復習しました。


めがねを2重にして，pinの場所を確認


でくっつけて,OK。画像では,8pinの線が7pinに接触していそうですが，大丈夫です。


動作確認。


まあ，電圧は正確そうです。


電流の方は，とりあえず何にも流してないので，0で良いわけだけど，これはまた調べます。
もう片方は0.04(4mAとなってますが，調整できない!!)

ホコリまみれにパーツのしょうも無いハンダ付けでした。

USB電圧電流容量チェッカー

ZB2L3基板を使った時計付き電池容量計は，ブツが届かないので，小休止。
暇にまかせて，購入したままほったらかしのガジェットを弄ってみました。

こんなものです。画像をクリック
お値段はそのときは800円ちょっとだったんですが，今はどういうわけか値上がりしてますね。お遊びにはちょっと高いかな？

昔は手作りで電流電圧チェッカーなど作って遊んでいたんですが，今取り出してみたら，狂いがすごいです。一つは配線がとれていた。




これはもう廃棄かな？
この制作記事はこのあたり。

電圧電流がチェックできるものとしては，

こんなものも持ってました。
電源と負荷の中間に挟み込んで，充放電の様子を確認します。

さて，今回取り出したチェッカーは
12項目の確認ができるそうです。(でも，年寄りには表示が小さくて見づらい)

下(画像では左)のボタンを短く押すといろいろ表示が変わります。ちょっと長めに押すとリセット。押しつづけると天地が逆になります。
詳しくは，ＨＰを見ていただきたいのですが，
面白いと思ったのが，青歯で同期させるとスマホでも表示ができること。

こんな具合です。
リチウムイオン電池の充電中ですので，あまり変化はないです。0Aになったのところで容量を見ればその電池の容量が分かるって分けですね。

アプリは，Google Playで「e-test」で検索すればすぐに見つかります。
面白半分に入れてみました。(iPhoneもＯＫです)

なお，BT同期にHPでは　「JDY-19」となっていますが，わたしのは違っていました。(画像参照)

ちょっとした遊び道具です。

以下HPより
*********************************************************
生産説明

測定範囲 (と分解能確度):
電圧: 3.60 - 32.0 v (0.01 v)
電流: 0.00 - 5.00 a (0.01 a)
容量蓄積: 0 - 99999 mah (0.001 ah)
電源蓄積: 0 - 9999.99 wh (0.01 wh)
電力計算: 0.00 - 160.00ワット (0.01ワット)
インピーダンス: 0.0 - 6000.0 Ω (0.1 Ω)
温度: 0 - 100 °C (1 °C)
タイミング時間: 999H59M59 s (1 s)
Usb d + 電圧: 0 - 3.30 v (0.01 v)
Usb d電圧: 0 - 3.30 v (0.01 v)

製品詳細:

入力インターフェース: usb
出力インターフェース: usb
時限充電リマインダー設定: 24時間カウントダウン
フル充電しきい値パラメータ: < 2ワット/0.5時間
リフレッシュ時間: > 500ms/時間
測定速度: 約0.5時間/s
アラームモード: サイレン音
ディスプレイタイプ: ipsカラー画面
商品の寸法: 76 × 30.5 × 15.6ミリメートル
消費電流: < 0.02
動作温度: -10 + 60 °C
作業湿度: 10に80 (疑い)
作業弾圧: 80 - 106キロパスカル

多機能ボタン説明

ショートプレス一度: スイッチ画面
ショートプレス二回ゼロにリセット容量 (mah)
ショートプレス3回: ゼロにリセット電気電源 (wh)
ショートプレス4回: ゼロにリセット時間 (0000:00:00)
ショートプレス5回: タイマー/タイマーオフ機能
長押: リセットデータ

R-LEDを使って

得体の知れないダイオード直列では何か動作が不安定でした。「修理おじさん」さんの提案のように，LEDで定電圧回路を試して見ました。
使用の定電流低電圧アダプターの制作記事はこちら。
それにLEDだと光るので、インジケータにもいいかなと思います。

Red-LEDのVfはだいたい1.7～1.8くらいだと思いますが，とりあえず低電圧低電流ではどうか一応調べて見ました。

4V～2Vくらいの範囲で，抱いた1.75V程度でしょうか。

2Vより下がると1.6V弱。

これを使ってみます。


回路はLED部分と抵抗(1KΩ)の変更のみ。電流は2～4mV程度。


昨日作った基板はそのままにして，新たにパーツ探し!

まずは実験



入力3V時，出力1.8V(無負荷)


1.6V時1.55V


2V時1.74V

3.8Vで1.8V。


4.2Vの写真を撮り忘れましたが，1.8Vを上回ることはないようです。
こちらの方が使い易そうです。

ハンダ付け

下の方がLED使用基板



1.5Vの時

1.36V



2.4V時

1.76V


4.2V時

1.78V
と。まあ安定感はあります。

つぎに

時計の電池ケースに装着するアタッチメントを考えます。

上手くすればケース内に収まるかなと基板は小さくしてますが，
無理はよして(ハンダ付けすればできるけど，他の方法は後で考えるとして)


お気楽に電池を絶縁して，線を伸ばすことも考えたけど，短絡が心配。
そこで，こんな棒を切り出しました。ホットメルトの太い方の棒です。径約2.1mm。電池は2.4mmなので，不安定なら胴の部分に巻物をして太くすればいいや。


ネジをハンダ付けできないのが難点。


このままでも収まり具合はまあ良いようです。

あとはZB2L3の到着を待つばかり。
でも，まだ追跡できない。
”Sorry, there is no updated logistics information.
Please try again later.”と出てだめ。

しばらくお休みです。

計時時計用基板を作る

3日に発注した
https://ja.aliexpress.com/item/4001256005887.html
まだトラッキングできません。
待っていてもしょうが無いので，ぼちぼちハンダ付けを始めましょう。

その前に

100均の目覚まし時計買ってきました。

カワユイ ピンク(笑)

どこにもネジというもが見えません。

文字盤の透明カバーは，押し込んであるだけ。ヘラで簡単に外せます。

電圧が1.2Vを下回ると秒針が足踏みをします。また反対に，2.4Vを上回ると同じく秒針が足踏みしますので，1.2V～2.2V位で動作しているようです。(電源装置の電圧計はちょっと不正確かも知れませんが)


とりあえず，この動作範囲を前提にします。

パーツ探しを始めました。

ジャンクボックスをごそごそやって，出てきたのがこれら。
みんな何かの取り外し品か半端物です。
CCは470uF/35Vがありましたのこれを使う。抵抗もちょうど470オームがブレッドボードに刺さってました。問題は，ダイオード。得体が知れません。VF0.6Vだったらい良いのですが，とりあえずくっつけちゃいます。

回路はamazonのコメントに公開されているものそのまま。

どなたかこのダイオードが何か教えていただけませんでしょうか？あともってるのは4148くらいかな？


基板は時計の裏に貼り付けるとして小さく。


お気楽に作って動作確認

基板に4.1V加印
出力は2.2V


2.5Vのときは

1.25Vと出ました。

電圧が一定してないのが？？ですが，まあ，動作範囲ですので，とりあえずは先に進めます。


ツッコミ所多いかな？

ZB2L3二次電池放電容量計

コメント欄に画像が貼り付けられないので，こっちで。

>よしよし、±間違えるぞぉ～。
はい，その心配はありますけど，これまで失敗はありませんでした。
でも，念のために


熱収縮チューブをつけておきました。これなら安心･･･でも，この線を外したらだめですね･･
このプラグ，こんな風に表示がされているので，確かめれば，間違いは少ないと思います。



と，まあ，プラグについてこんなとこです。

電池の容量については，
電子負荷とP10改のデータロガーで調べられないこともないのですが，面倒くさいですよね。これまではテスターで電圧を調べて，降下していたら充電といった繰り返しでした。でも，LEDライト程度ではなかなか減りません。

データロガーについては，
このあたりをご参照①
こっちも②
ブログなんで，何回かに分けて記載されてますが，適当にたどってください。

面倒臭ついでに，何か専用基板はないか探してみたら，ありました。

ZB2L3 リチウムイオンリチウム鉛蓄電池容量計放電テスターアナライザ画像をクリックというもの。これ送料込み266円。自分で作るのが嫌になってしまいます。




で，早速注文。まだ国慶節のようなんで，届くのは1ヶ月くらいかかりそうですが，届いたら，レビューします。

こんなんUPしても･･･

こんなことアップしても，しょうも無いんですが，書くことないんで････

配線に直接ミノムシで電源に繋ごうと思ったんですが，配線をいろいろ動かすと根元でポキッともげてしまいそうなんで，端子をつけました。いくつか使う宛のない端子がありましたんで，，，


この標準プラグにミノムシ接続。


こんな感じ。

これだけです。5分間工作････
作りたいものが，何も思い浮かばない。
そのうち「悪魔のささやき」でも来ないかな～