Precīza akumulatora jaudas testera shēma - rezerves laika testeris

Precīzu akumulatora jaudas testera shēmu, kas paskaidrota šajā rakstā, var izmantot, lai reāllaikā pārbaudītu jebkura uzlādējama akumulatora maksimālo rezerves jaudu.

Autors Timotijs Džons

Pamatjēdziens

Ķēde darbojas, praktiski izlādējot testējamo akumulatoru ar pastāvīgu strāvu, līdz tā spriegums sasniedz dziļas izlādes vērtību.

Šajā brīdī ķēde automātiski nogriežas akumulatoru no barošanas avota, savukārt pievienots kvarca pulkstenis nodrošina pagājušo laiku, par kuru akumulators bija nodrošinājis rezerves kopiju. Šis pulkstenī pavadītais laiks informē lietotāju par precīzu akumulatora ietilpību attiecībā pret iestatīto izlādes strāvu.

Tagad uzzināsim detalizēto ierosinātās akumulatora jaudas etsteru shēmas darbību, izmantojot šādus punktus:

Dizaina pieklājība: Elektor Electronics

Ķēdes galvenie posmi

Atsaucoties uz iepriekš minēto akumulatora rezerves laika testētāja shēmu, dizainu var sadalīt 3 posmos:

• Pastāvīgas strāvas izlādes posms, izmantojot IC1b
• Dziļa izlāde Nogrieziet posmu, izmantojot IC1a
• Ārējā 1,5 V kvarca pulksteņa piegādes atslēgšana

Vienu dubulto opu pastiprinātāju IC LM358 izmanto gan pastāvīgas strāvas izlādes, gan dziļas izlādes pārtraukšanas procesa īstenošanai.

Abi op pastiprinātāji no IC ir konfigurēti kā komparteri.

Salīdzinājuma op amp IC1b darbojas kā precīzs akumulatora pastāvīgas strāvas izlādes kontrolieris.

Kā darbojas pastāvīgas strāvas akumulatora izlāde

Manekena izlādes slodze rezistoru veidā no R8 līdz R17 ir savienota starp MOSFET avota spaili un iezemēto līniju.

Atkarībā no vēlamās izlādes strāvas, šajā paralēlajā rezistora bankā tiek ģenerēts ekvivalents sprieguma kritums.

Šis sprieguma kritums tiek atzīmēts, un tieši tāds pats potenciāls tiek iestatīts uz IC1b op amp neinvertējošās ieejas caur iepriekš iestatīto P1.

Tagad, kamēr sprieguma kritums pāri rezistoriem ir mazāks par šo iestatīto vērtību, op amp izeja joprojām ir augsta, un MOSFET paliek ieslēgts, izlādējot akumulatoru vēlamajā pastāvīgajā strāvas ātrumā.

Tomēr, ja pieņemsim, ka strāvai kāda iemesla dēļ ir tendence palielināties, palielinās arī sprieguma kritums visā rezistora bankā, izraisot IC1b invertējošā tapas2 potenciālu pāri neinvertējošajam tapai3. Tas uzreiz pārslēdz op amp pastiprinātāja izeju uz 0 V, izslēdzot MOSFET.

Kad MOSFET ir izslēgts, spriegums visā rezistorā arī uzreiz samazinās, un op amp atkal ieslēdz MOSFET, un šis ON / OFF cikls turpinās strauji, nodrošinot, ka pastāvīgā strāvas izlāde tiek pilnībā uzturēta iepriekš noteiktajā līmenī.

Kā aprēķināt pastāvīgās strāvas rezistorus

Paralēlā rezistora banka, kas savienota ar MOSFET T1 avota spaili, nosaka akumulatora pastāvīgu strāvas izlādes slodzi.

Tas atdarina faktisko slodzi un izlādes ātrumu, kas var būt pakļauts akumulatoram, regulāri strādājot.

Ja svina skābes akumulators tiek izmantots, tad mēs zinām, ka tā ideālajam izlādes ātrumam jābūt 10% no tā Ah vērtības. Pieņemot, ka mums ir 50 Ah akumulators, tad izlādes ātrumam jābūt 5 ampēriem. Akumulatoru varētu izlādēt arī ar lielāku ātrumu, taču tas var negatīvi ietekmēt akumulatora darbības laiku, un tāpēc 5 ampēri kļūst par ideālu izvēli.

Tagad, lai iegūtu 5 ampēru strāvu, mums jāiestata rezistora vērtība tā, lai tā attīstītos, atbildot uz 5 ampēru strāvu, varētu būt aptuveni 0,5 V.

To var ātri novērtēt, izmantojot Ohma likumu:

R = V / I = 0,5 / 5 = 0,1 omi

Tā kā paralēli ir 10 rezistori, katra rezistora vērtība kļūst par 0,1 x 10 = 1 Ohm.

Jaudu var aprēķināt kā 0,5 x 5 = 2,5 vati

Tā kā 10 rezistori atrodas paralēli, katra rezistora jauda var būt = 2,5 / 10 = 0,25 vati vai vienkārši 1/4 vati. Tomēr, lai nodrošinātu precīzu darbību, jaudu katram rezistoram var palielināt līdz 1/2 vatiem.

Kā iestatīt dziļas izlādes atslēgumu

Dziļās izlādes pārtraukumu, kas izlemj par zemāko sprieguma slieksni akumulatora rezerves kopēšanai, veic op amp IC1a.

To var iestatīt šādā veidā:

Pieņemsim, ka 12 V svina skābes akumulatora zemākais izlādes līmenis ir 10 V. Iepriekš iestatītais P2 ir iestatīts tā, lai spriegums pāri K1 savienotājam radītu precīzu 10 V.

Tas nozīmē, ka op pastiprinātāja pin2 apgriešana tagad ir iestatīta uz precīzu 10 V atsauci.

Tagad sākumā akumulatora spriegums būs virs šī 10 V līmeņa, kā rezultātā pin3 neinvertējošā ievades tapa ir augstāka par pin2. Tāpēc IC1a izeja būs augsta, ļaujot ieslēgt releju.

Tas savukārt ļautu akumulatora spriegumam sasniegt MOSFET izlādes procesā.

Visbeidzot, kad akumulators tiek izlādēts zem 10 V atzīmes, IC1a pin3 potenciāls kļūst lielāks par pin2, kā rezultātā tā izeja kļūst nulle un relejs tiek izslēgts. Akumulators ir nogriezts un vairs netiek izlādēts.

Kā izmērīt pagājušo dublēšanas laiku

Lai vizuāli novērtētu akumulatora ietilpību laika ziņā, kas nepieciešams akumulatora pilnīgas izlādes līmeņa sasniegšanai, ir svarīgi, lai būtu laika indikators, kas parādītu pagājušo laiku no sākuma līdz brīdim, kad akumulators ir sasniedzis dziļo izlādi. līmenī.

To var vienkārši īstenot, savienojot jebkuru parasto kvarca sienas pulksteni ar to 1,5 V akumulators noņemts.

Pirmkārt, 1,5 V baterija no pulksteņa tiek noņemta, pēc tam akumulatora spailes ir savienotas ar K4 savienotāju punktiem ar pareizu polaritāti.

Tālāk pulkstenis tiek noregulēts uz 12 0 pulksteni.

Tagad, kad tiek uzsākta ķēde, releja kontaktu otrais pāris savieno 1,5 V DC no R7 / D2 krustojuma ar pulksteni.

Tas nodrošina kvarca pulksteņa darbību, lai tas varētu parādīt akumulatora izlādes procesa laiku.

Visbeidzot, kad akumulators ir dziļi izlādējies, relejs pārslēdz un atvieno pulksteni. Laiks pulkstenī sastingst un reģistrē precīzu akumulatora jaudu vai reālo akumulatora rezerves laiku.

Pārbaudes procedūra

Kad akumulatora jaudas pārbaudītāja montāža ir pabeigta, jums būs jāpievieno šādi piederumi dažādiem savienotājiem no K1 līdz K4.

K1 jāpievieno ar voltmetru dziļas izlādes sprieguma līmeņa iestatīšanai, izmantojot P2 regulēšanu.

K2 var savienot ar ampermetru, lai pārbaudītu pastāvīgu akumulatora izlādi, lai gan tas nav obligāts. Ja ampērmetru neizmanto pie K2, pārliecinieties, ka pāri K2 punktiem pievienojat stieples saiti.

Testa akumulatoram jābūt savienotam pāri K3 ar pareizu polaritāti.

Visbeidzot, kvarca pulksteņa akumulatora spailēm jābūt savienotām visā K4, kā paskaidrots iepriekšējā sadaļā.

Kad iepriekš minētie vienumi ir atbilstoši integrēti un iepriekš iestatīti P1 / P2 iestatījumi saskaņā ar iepriekšējo skaidrojumu, slēdzi S1 var nospiest, lai inicializētu akumulatora jaudas pārbaudes procesu.

Ja ir pievienots ampermetrs, tas nekavējoties sāks rādīt precīzu pastāvīgu strāvas izlādi, kā to nosaka MOSFET avota rezistori, un kvarca pulkstenis sāks ierakstīt akumulatora pagājušo laiku.