项目说明

需要一个小功率负载仪，主要做功耗分析。成品高不成低不就，已有开源项目就不是很适合自己，那就自己盘一个吧。

 

PS.

1. 应该会先用Arduino把项目跑起来，ESP-IDF没用过，本项目初期程序应该会很磕碜，已预留烧录接口，大佬们自便；

2.因开源平台修改需要重新审核，后期将开通项目主页，软件更新应该会优先放在Lotx-D01项目主页。

删除线内容为早期膨胀的我写下，与现在老实的我无关 // 24.11.30

 

开源协议

CC-BY-NC-SA 3.0

尊重开源，且用且珍惜！

禁止商用，转载、衍生请标注项目地址与项目主页。

 

项目相关功能

电子负载：

通过硬件实现CC模式，CV/CP/CR模式通过软件实现；//貌似CR模式并不是那么简单，另外高侧限流还需要验证，再说了

因自身需求与成本控制，电子负载耗散功率设计为100W，在输入范围内过载，将会会及时保护并报警。

功耗监测：

电路复用，当关闭负载时，它就成了低内阻的双向功耗监测仪。在电池产品测试阶段，用来作充放电数据分析很好用

设计参数：

输入电压<=36V

负载电流 >=5mA &  <=6A

库仑计分辨率：1.25mV/0.32mA/8mW

库仑计精度：±1‰ + 电压±0.05V/电流±1mA，可调零，适合mA级以上功率使用

负载设置分辨率：1mA/0.01V/0.01W

其它：

通过屏幕、按钮控制实现以上基本功能；

上位机：

设备连接WIFI后，局域网内多设备即时数据/曲线显示与控制；

数据记录文件本地保存、查看；

PS:

当前未做数据分页读取设计，文件越大数据打开越慢；

实测读取2880条数据（密度30S/条，记录时长24小时），绘画成曲线，并作统计，打开时长约1分钟；

建议控制数据长度，或等待后续上位机升级。

在线更新等；

 

项目属性

本项目为首次公开，为本人原创项目。项目未曾在别的比赛中获奖。

 

项目进度

1. 参数设计、功能构思； // 已完成

2. 元件选形，原理图绘画； // 初版完成

3. 外形设计、结构建模； // 已完成，模型等待定版后放出

4. PCB绘画；//已完成

5. 硬件调试；//已完成

6. MCU程序开发；

• •  电源软开关、指示灯效果MCU开发完成，已实现基本功能，与主控通信等待后续联网版本更新
  • ESP32-C3，是的，我不会C++，不会IDF，头秃中。因一些原因鸽了5个月，补了几天课，目前完成以下内容，其它的等待后续肝
    • 主界面 // 24.11.26~11.27
    • INA226通信，实时更新电流、电压、功率参数 //24.11.28~24.12.1，不懂英文，不看文档，信AI，大写很惨
    • CH455G按键扫描 //24.12.1
    • 基本操作逻辑 //24.12.2~24.12.6
    • 调试等 // 12.25
      • 因为12月不能申请耗材，之前设计的亚克力外壳自费打样太贵了，重新画了非透明一体外壳；本打算自己打的，结果打出来变形等等，反正最后就是裸奔了；
      • 因反馈过小，期间还重新打了一版，加了反馈放大；
      • 巴拉巴拉，墨迹至12.25，目前已实现恒流模式，其它等待后续更新

7. 整体组装，迭代定版； 

8. 局域网上位机开发；

 

// 以下为有生之年计划

9. 基于任务流的公网多用户后台等……

 

设计原理

很常规的负载，重复造轮子一个是为学ESP-IDF做个项目，另一个是联网基于任务流功耗分析真的很好用。成品的话，大多是本地记录，任务多了管理不便，当然成本控制也是一个很重要的原因；

主控：ESP32-C3

电源开关：FT60E211-RB，负责管理指示灯，软开关等，已预留通信引脚

库仑计：INA226

键盘：CH455G

负载温控：热敏电阻 -> ESP32-C3/ADC，因为不是直接接触散热器，响应较慢，手头也没有设备可以补偿校准，目前设置“45度”开启散热风扇；

 

软件说明

Lotx-D01-PowerSW.zip 

开关、指示灯源码，MCU可以用FT60E211-RB/FT60F211-RB，环境FMDIDE

Lotx-D01_ESP32C3_24.12.25.tar.gz

ESP32C3源码，环境ESP-IDF；

很多参数都可以在main/lib/inc里面的头文件定义，各个功能模块均独立，应该是比较好改的。

 

实物展示

https://www.bilibili.com/video/BV1R6koYcEPe/

 

其他

调试、烧录：尾板贴了CH340，可以直接使用；也可以空置，相关引脚以及I2C均已引出，上面有均已标注丝印；烧录需要把SDA/Flash引脚拉低等待完善；

接线：输入/负载公头线尽可能用粗点的，内阻越小，数据越精准，对负载影响越小；

工作模式：

库仑计，关闭负载使能，Vin、Vout一侧接供电+，一侧接负载（可以区分电流走向、充放电）读取电流，Gnd负载地才能正确读取电压，适合做功耗分析；

电子负载，Vin接电源正，GND接电源地，Vout空置，设备会在Vin与Gnd之间形成回路，具体使用见视频。

注意： 使用电子负载功能，建议接在低侧；建议使用充电头独立供电，由于硬件设计，当设备供电与负载共地时，并将设备接在高侧时，会形成环流回路！

外壳：

透明版本：亚克力切割 + 鼓包按键面板，UV胶无痕固定；

赶工设计的一体3D打印版本: 嗯，很抽象

文件见 JK-Load-D01_24.12.25.step