리튬 배터리 내부 저항 측정기 (아두이노 이용)

여러번 충전할 수 있는 2차전지의 수명은 내부저항과 밀접한 관계가 있다.

내부저항이 낮을 수록 새거고 높으면 방전이 금방되어 수명이 거의 다 된 상태가 된다.

DIY카페나 방전된 배터리팩에서 배터리의 상태를 확인하기 위해서는 이런 테스터기가 필요하다.

가장 정확한 것은 직접 방전을 해 보는 방법이다.

방전기라는 장비가 있는데 비싸고 모두 방전되기 까지 시간도 오래 걸리기 때문에 성격급한 나랑은 맞지 않다.

그래서 제미나이에게 배터리 성능을 어떻게 확인할 수 있냐 물어보니 내부저항을 측정하면 된다고 하더라

그래서 이 리튬배터리의 내부 저항을 측정하는 기기를 만들었다.

 

재료는 아래와 같다.

부품명	수량	사양 / 설명	비고
Arduino Nano	1	ATmega328P (V3.1)	메인 MCU
INA219 모듈	1	DC Current/Voltage Sensor	I2C 인터페이스
OLED Display	1	0.96” SSD1306 (128×64)	I2C 인터페이스
30N06L MOSFET	1	N-Channel Logic Level MOSFET	부하 스위칭용
DA-2 5V Relay	1	5V DC 릴레이	배터리 보호 및 차단
BD237	1	NPN Transistor (TO-92)	릴레이 구동용
Active Buzzer	1	5V 액티브 부저	상태 알림용
시멘트 저항	2	7Ω 5W	병렬 연결 (3.5Ω / 10W)
1kΩ 저항	2	1/4W 탄소피막 또는 금속피막	MOSFET/Tr Base 보호용
10kΩ 저항	1	1/4W 저항	MOSFET Gate 풀다운용
5MΩ 저항	1	1/4W 고저항	배터리 (-)단자 접지용
1N4148	1	Switching Diode	릴레이 역기전력 방지용

 

 

회로도

 

 

 

기판은 만능기판을 만들고 난잡한 점프선의 문제를 해결하기 위해 구리 테이프를 회로선 처럼 잘라서 구성해서 납땜했다.

AI의 잘못된 답변으로 18650 반대로 꽂아도 INA219 안태워 먹게끔 기기를 업그래이드 하느라 INA219 3개를 태워 먹었다.

그래서 결국 배터리 역삽입에 대한 대응은 없는 것으로 하고 최종버전이 위 회로도와 같이 되었다.

 

내부저항 측정 원리

공식

 

설명

 

 

아래 이미지는 작업 이미지

 

역삽입 인식 기능을 위해 부품 수가 많아져서 2층 pcb 구조로 작업을 했다. (현재 최종 버전)

 

AI의 도움으로 본 배터리 내부저항 테스터기 핵심인 아두이노 코드를 완성하였고 몇차례 수정/보완 작업을 거쳐 완성하였다.