超級電容點焊機與自製 arduino 控制版

jojoling

大家好~

家裏停了一台20年的機車，基本上都沒什麼在騎，所以電池都壞光光加上沒電，最近因為都騎機車接小孩，所以就想處理一下這顆電池，想改鈦酸鋰很久了，但又沒點焊機，只好弄個一台來玩玩。為了喝牛奶而養這頭牛，我是不是有點瘋了。

程式嘛我是強項，但mosfet功率板我就是大白吃了，所以就訂購了：
1. 機車 7號電池盒(台製)。
2.陸製鈦酸鋰18650 (13500mA,2.4v)
3.12顆裝的mosfet版，銅片與 12 顆 AUFS8409 N-channel mosfet
4. AWG 6 號線
5. 銅片與鎳片
6.18650電池固定座
7.超級電容 3000F 2.7V X2，本來是打算用我這庫存的鋰鐵 8Ah X 4 來玩的說，後來也就順手訂了這2顆先。
7......

然後開工組裝，超級電容與mosfet板，剛好鎖在一起。對我來說mosfet好難焊，不是專門科。


電容側面圖也來一張。


先克難一下，用簡單的可限流的小電源直接充電，設定為 2.5V 2A(這台這樣剛好，因為沒有加風扇)


邊做邊思考控制版的事，因為沒有買現貨，順手組一組電池，5串4並。


初版完成，試機了一下下被嚇了一跳，鎳片 0.15mm承受不了 100ms 的長度，直接打穿了。


穿孔近照圖


拿之前學姐那買的電池試了一下下，覺得 20ms 比較剛剛好。


點焊完後正面照


點焊完後屁股照


此為不注意，把一邊鎳片留太長，放在桌上時直接短路冒煙燒桌面。


電池屁股也焦了一塊。


組成完成，線好粗好難弄。


空間放了號稱耐熱不燃燒的泡棉，一塊不便宜。


側面放了一小塊平恆版。


電池盒完整圖與環貼防水氣。


此圖為點焊控制器修改版。



感謝黑狗兄的幫忙，我被那些粗粗的線搞了好久。
謝謝收看，先出門換裝新電池去接小孩。

kxmil

請教一下，這樣搞一組大約多少錢?
有興趣中....

jojoling

資訊補充~~

本來有買 0.5mm 厚 22mm 寬的紫銅片來當連接的，但是：
(1)裝了電池固定座就只適合一般 8mm 寬的鎳片/銅片，且 0.5mm 厚的我技術不好，調些時間，只是把銅片點的熱熱的而以。沒特別去實現它。

平衡板為TL431設計的，此版子剛好適合鋰鈦與超級電容2.7V的設定。
有關相關的原理資訊，請看：
https://kknews.cc/zh-tw/news/jkney9y.html
http://www.crystalradio.cn/thread-1700134-1-1.html


其實目前接頭還滿克難的，看電容的正極就知道，只是拿墊片平衡一下鎖緊而以。
剛好訂購時是選擇這種快拆頭(此為M8規格)，我一定沒有其它零件，所以先暫鎖而以，最終是想跟那個負極一樣弄個紫銅片90度，直接開孔 M8 螺絲孔穿過鎖上。


控制版在調試時有加入示波器去觀看大電流工作的狀況，就是看從 mcu -> 光耦 (本來用 TLP250，後來只用pc817)-> mosfet  D 腳信號。


本來以為這個信號怪怪的，所以就換了 pc817(怕 off 時的1.3v 有問題，本來還打算上負偏壓給光耦實驗，後來就不用了)，還把mosfet上的diode/resistor給拆了，本來懷疑Cgs 放電太慢，因為 diode 阻隔，結果應該是自己搞錯。這時的d腳電壓梯度上升應該與mosfet開關無關，暫時不理它了。


控制版電路與程式另放。

jojoling

kxmil 發表於 2019-10-1 07:12 PM
請教一下，這樣搞一組大約多少錢?
有興趣中....

淘寶 search "超級電容 點焊" 或 "點焊機mos板"
我手上有arduino，所以這個不用買。
我手上沒壓粗電線的工具，所以這個也買了一隻。

spirit.twn

期待後續使用實況展示

wish

如果沒有看錯，超級電容你是用兩個串聯，我是覺得如果是焊電池鎳片，使用一個超級電容就很夠了，也不必使用平衡板。

jojoling

wish 發表於 2019-10-2 12:22 PM
如果沒有看錯，超級電容你是用兩個串聯，我是覺得如果是焊電池鎳片，使用一個超級電容就很夠了，也不必使用 ...

我那塊平衡板是用在5串4並的鈦酸鋰電池上，這個超級電容沒打算上。打算到時弄個大電流雙顆分別充電。

poppoppop

做的不錯,我去年也diy過點焊機,功率應該是目前diy這個東西裡最強的
用二組大型微波爐用的電壓器再繞超過100mm2平方的次級線,電流破千A
點焊電池時只能用一成的力量,五成就能點焊2mm厚的白鐵片,全功率直接把電池或鐵片打穿.
這是實驗時拍的影片.

https://www.youtube.com/watch?v=td1d_-U899A&feature=youtu.be

jojoling

電路圖：


程式：
spot_welder.zip (2.78 KB)

2019-10-3 04:32 AM 上傳

點擊文件名下載附件
arduino 程式

kicad 電路圖檔案：
sopt_welder_kicad.zip (29.28 KB)

2019-10-3 04:35 AM 上傳

點擊文件名下載附件
電路圖

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我是用最傳統的方式來做控制,用時間繼電器控制點焊的時間,再用可控矽做電壓的控制
好處就是沒有點焊東西時能拿去做別的事,像最近都拿去給放電機用.

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點焊的電極棒材質很重要,用一般紅銅跟專業點焊機用的那種氧化鋁銅點焊的效果差距非常大,至少有三倍以上的火力差距,以前剛把舊的紅銅棒換上氧化鋁銅時嚇了一跳,同樣的電壓與時間0.3ms,點焊0.3mm點焊片,純銅的只是點焊上去而己,用手一拉就開,氧化鋁銅是直接把點焊片擊破,要把電壓從3.5v調低到2v以下,時間要調到0.15ms才能順利點焊不會焊破,焊好後用手是完全拉不開的,就只是電極棒材質不同就能有這麼大的差距.

antlu

jojoling 發表於 2019-10-3 04:37 AM
電路圖：

舅:
    你的程式中,按鍵副程式也是使用程式庫,有特別原因和功能嗎? 我對按鍵的處裡很頭痛!! 又要防跳彈,還要持續按鍵功能,還要不影響到計時!!

jojoling

antlu 發表於 2019-10-4 12:18 AM
舅:
    你的程式中,按鍵副程式也是使用程式庫,有特別原因和功能嗎? 我對按鍵的處裡很頭痛!! 又要防跳彈, ...

原因喔~
就是這個只是簡簡單單的小程式，用用網路上有的庫來用就好了。
商業版本來說，按鍵處理需要掛入周期性的計時器中斷來處理，同時加入處理彈跳與長按3sec短按1sec之類的功能。中間是利用 keyboard 傳遞資料，在app層來看會與硬體脫勾分離的設計。
還能處理按鍵連發之類的
實作後會application layer 來說就是：
if(check_key_pressed())
{
    int key = getkey();
    .........................
}
這個小小的就簡單用現成的就好，程式嘛，別人有寫好的就學會去引用，黑貓白貓都是貓。