Arduino bāzes akumulatora pārslodzes aizsardzības ķēde

Šajā amatā mēs izveidosim 12v akumulatora pārmērīgas izlādes aizsardzības shēmu, izmantojot Arduino, kas var aizsargāt 12V SLA akumulatoru pret pārmērīgu izlādi, kā arī aizsargāt pievienoto slodzi no pārsprieguma, ja ir pievienots pārmērīgi uzlādēts akumulators.

Izpratne par akumulatora uzlādes / izlādes likmēm

Visām baterijām ir dabisks nolietojums, taču lielākā daļa no tām sabojājas lietotāju nezināšanas dēļ. Akumulatora kalpošanas laiks saīsināsies, ja akumulatora spriegums būs zemāks par noteiktu pakāpi, 12 V SLA akumulatora gadījumā tas nedrīkst būt zemāks par 11,80 V.

Šo projektu varētu paveikt ar salīdzinātājiem, taču šeit mēs izmantojam mikrokontrolleru un kodēšanu, lai to paveiktu.

Šī shēma ir labi piemērota pretestības slodzēm un citām slodzēm, kas darbības laikā nerada troksni barošanas avotā. Centieties izvairīties no induktīvām slodzēm, piemēram, matētiem līdzstrāvas motoriem.

Mikrokontrolleri ir jutīgi pret troksni, un šāds iestatījums šādā gadījumā var nolasīt kļūdas sprieguma vērtības, un tas var atslēgt akumulatoru no slodzes pie nepareiza sprieguma.

Kā tas strādā

Apspriestie aizsardzība pret izlādi 12v akumulatora ķēde sastāv no sprieguma dalītāja, kas ir atbildīgs par ieejas sprieguma samazināšanu un samazināšanu līdz šauram diapazonam, kur arduino var nolasīt spriegumu.

10k iepriekš iestatītais rezistors tiek izmantots, lai kalibrētu rādījumus arduino, šos rādījumus arduino izmanto, lai iedarbinātu releju, šī iestatījuma kalibrēšana tiks aplūkota vēlāk raksta daļā.

Releja statusa norādīšanai tiek izmantots LED indikators. Tranzistors ieslēdz / izslēdz releju un pāri relejam ir pievienots diode, lai apturētu releja radīto augstsprieguma smaili, vienlaikus to ieslēdzot / izslēdzot.

Kad akumulatora spriegums nokrītas zem 11,80 V, relejs tiek ieslēgts un atvieno akumulatoru no slodzes, un iedegas arī LED indikators, tas notiek tāpat, kad ķēde nolasa akumulatora pārspriegumu, programmā varat iestatīt pārsprieguma atslēgumu .

Kad akumulatora noslodze ir zemāka par 11,80 V, relejs atvieno slodzi, relejs atjauno slodzi ar akumulatoru tikai pēc tam, kad akumulatora spriegums sasniegs virs programmā iestatītā nominālā sprieguma.

Nominālais spriegums ir normāls slodzes darba spriegums. Iepriekš minētais mehānisms tiek veikts, jo akumulatora spriegums palielinās pēc atvienošanas no slodzes, un tas nedrīkst izraisīt releja ieslēgšanu zemā akumulatora stāvoklī.

Nominālais spriegums programmā ir iestatīts kā 12,70 V, kas ir pilns akumulatora spriegums parastajiem 12 V SLA akumulatoriem (pilns akumulatora spriegums pēc atvienošanas no lādētāja).

Programmas kods:

//---------Program developed by R.Girish----------//
float cutoff = 11.80 //Cutoff voltage
float nominal = 12.70 //Nomial Voltage
float overvoltage = 14.00 //Overvoltage
int analogInput = 0
int out = 8
float vout = 0.0
float vin = 0.0
float R1 = 100000
float R2 = 10000
int value = 0
int off=13
void setup()
{
pinMode(analogInput,INPUT)
pinMode(out,OUTPUT)
pinMode(off,OUTPUT)
digitalWrite(off,LOW)
Serial.begin(9600)
}
void loop()
{
value = analogRead(analogInput)
vout = (value * 5.0) / 1024
vin = vout / (R2/(R1+R2))
if (vin<0.10)
{
vin=0.0
}
if(vin<=cutoff)
{
digitalWrite(out,HIGH)
}
if(vin>=nominal && vincutoff)
{
digitalWrite(out,LOW)
}
if(vin>=overvoltage)
{
digitalWrite(out,HIGH )
delay(10000)
}
Serial.println('INPUT V= ')
Serial.println(vin)
delay(1000)
}
//---------Program developed by R.Girish----------//

Piezīme:

pludiņa slieksnis = 11,80 // Griezes spriegums
pludiņa nominālais = 12,70 // Nominālais spriegums
pludiņa pārspriegums = 14,00 // Pārspriegums

Nomainīšanas robežu, nominālo un pārspriegumu var mainīt, mainot iepriekš minētās vērtības.
Ieteicams nemainīt šīs vērtības, ja vien jūs strādājat ar atšķirīgu akumulatora spriegumu.

Kā kalibrēt:

Šīs akumulatora kalibrēšana, veicot pārslodzes aizsardzības ķēdi, jāveic rūpīgi, jums ir nepieciešams mainīgs barošanas avots, labs multimetrs un skrūvgriezis iepriekš iestatītā rezistora regulēšanai.

1) Pabeigtā iestatīšana ir savienota ar mainīgu barošanas avotu bez slodzes.
2) Iestatiet 13 voltu mainīgā barošanas avotā, pārbaudiet to, izmantojot multimetru.
3) Atveriet sērijveida monitoru un gudri pagrieziet 10 k iepriekš iestatītā rezistora pulksteni vai pretēji pulksteni un tuviniet rādījumus multimetra rādījumiem.
4) Tagad samaziniet mainīgā barošanas avota spriegumu līdz 12 V, multimetram un seriālajam monitoram jānolasa tāda pati vai ļoti tuvu vērtība.
5) Tagad samaziniet spriegumu līdz 11,80 V, relejam jāiedegas, un iedegas gaismas diode.
6) Tagad palieliniet spriegumu līdz 14,00 V, relejam jāiedarbojas un iedegas LED.
7) Ja iepriekšminētie komplekti ir veiksmīgi, nomainiet mainīgo barošanas avotu ar pilnībā uzlādētu akumulatoru, sērijveida monitora un multimetra rādījumiem jābūt vienādiem vai ļoti tuviem tiem pašiem.
8) Tagad pievienojiet slodzi, abiem rādījumiem jāpaliek nemainīgiem un sinhronizētiem.
Ja iepriekš minētās darbības ir sekmīgas, ķēde ir gatava kalpot akumulatoram.

PIEZĪME:

Lūdzu, ņemiet vērā šo punktu, veicot kalibrēšanu.

Kad relejs tiek aktivizēts zema sprieguma atslēgšanas vai pārsprieguma atslēgšanās dēļ, sērijveida monitora rādījumi neizlasīs pareizo spriegumu kā multimetrā un rādīs augstāku vai zemāku nekā multimetrā.

Bet, kad spriegums atgriežas normālā darba spriegumā, relejs izslēgsies un sāks rādīt pareizu spriegumu.

Iepriekš minētā secinājums ir tāds, ka tad, kad relejs ir ieslēgts, sērijveida monitora rādījumi parāda dažas būtiskas izmaiņas, un jums šajā posmā vairs nav jākalibrējas.