Akkupakettitesteri

Abstract

Opinnäytetyö käsittelee akkupakettitesterin suunnittelua ja rakentamista. Työn tavoitteena oli luoda laite, jolla voidaan testata useilla eri jännitteillä toimivia akkupaketteja ja mitata niiden energiasisältöä. Testerissä käytetään kuormana PTC-lämmitinkennoja ja testeri mittaa näihin puretun energian Shunt-vastuksen avulla. Suunnitteluprosessissa sekä lopullisissa rakentamisratkaisuissa otettiin keskeisinä asioina huomioon laitteen helppokäyttöisyys ja turvallisuus.

Työssä perehdyttiin litiumioniakkupakettinen rakenteeseen ja toimintaperiaatteeseen, litiumakkukemioihin ja niiden eroihin sekä Arduinon käyttöön jännitteenmittaus käytössä sekä ohjausjärjestelmänä. Työssä selvitettiin myös, miten sähköenergiaa voi muuttaa lämpöenergiaksi, sekä kuinka energiasisältöä voidaan mitata Shunt-vastuksen avulla.

Turvallisuuden ja modulaarisuuden säilyttämiseksi testerissä käytettiin suurilta osin 12 V jännitteellä toimivia komponentteja. Arduinoa käytettiin testerin pääreleen ohjaamiseen akun jännitteen perusteella. Korkeammat jännitteet muunnettiin 12 V tasolle DC-DC-jännitemuunninta käyttäen, joten lämmittimissä ja releissä on aina vain 12 V jännite. Lopullisia testerin mittaustuloksia analysoitiin vertaamalle niitä akunvalmistajan ilmoittamiin arvoihin ottaen huomioon akunpaketin ikä sekä käyttöhistoria.

Opinnäytetyön tuloksena oli helppokäyttöinen testeri, jolla voidaan luotettavasti mitata akkupaketin energiasisältö. Mitatun energiasisällön perusteella voitiin arvioida akkupaketin kuntoa sekä käytettävyyttä. Kustannuksiltaan testeri oli kuitenkin samaa luokkaa kuin valmiit kaupalliset vaihtoehdot, mutta etuina siinä olisi sen räätälöitävyys ja modulaarisuus, jos kaupallisista vaihtoehdoista ei löydy suoraan omaan käyttötarkoitukseen sopivaa.