„Arduino“ pagrindu veikianti akumuliatoriaus apsaugos nuo iškrovos grandinė

Šiame įraše mes ketiname sukurti 12v akumuliatoriaus apsaugos nuo perkrovos grandinę naudodami „Arduino“, kuri gali apsaugoti 12V SLA bateriją nuo per didelio išsikrovimo, taip pat apsaugoti prijungtą apkrovą nuo per didelės įtampos, jei prijungta per daug įkrauta baterija.

Suprasti akumuliatoriaus įkrovimo / iškrovimo normas

Visos baterijos natūraliai nyksta, tačiau dauguma jų sugadinamos dėl vartotojų nežinojimo. Akumuliatoriaus tarnavimo laikas sutrumpės, jei akumuliatoriaus įtampa nukris žemiau tam tikro laipsnio, 12 V SLA baterijos atveju ji neturi būti žemesnė nei 11,80 V.

Šį projektą būtų galima įgyvendinti naudojant lyginamuosius įrenginius, tačiau tam mes naudojame mikrovaldiklį ir kodavimą.

Ši grandinė gerai tinka varžinėms apkrovoms ir kitoms apkrovoms, kurios eksploatavimo metu nesukuria triukšmo. Stenkitės vengti indukcinių apkrovų, tokių kaip šepečiu nuolatinės srovės varikliai.

Mikrovaldikliai yra jautrūs triukšmui ir tokiu atveju ši sąranka gali nuskaityti klaidos įtampos vertes ir gali atjungti bateriją nuo apkrovos esant netinkamai įtampai.

Kaip tai veikia

Aptarti apsauga nuo išleidimo 12v akumuliatoriaus grandinę sudaro įtampos daliklis, kuris yra atsakingas už įėjimo įtampos sumažinimą ir sumažinimą iki siauro diapazono, kur „arduino“ gali nuskaityti įtampą.

Iš anksto nustatytas 10 k rezistorius naudojamas kalibruojant „arduino“ rodmenis. Šiuos rodmenis „arduino“ naudoja relės paleidimui. Šios sąrankos kalibravimas bus aptariamas tolesnėje straipsnio dalyje.

LED indikatorius naudojamas relės būsenai nurodyti. Tranzistorius įjungia / išjungia relę, o visoje relėje yra prijungtas diodas, skirtas sulaikyti iš relės sugeneruotą aukštos įtampos smaigalį, įjungiant / išjungiant.

Kai akumuliatoriaus įtampa žemesnė nei 11,80 V, relė įsijungia ir atjungia akumuliatorių nuo apkrovos, taip pat įsijungia šviesos diodų indikatorius. Tai atsitinka taip pat, kai grandinė nuskaito akumuliatoriaus viršįtampį, programoje galite nustatyti viršįtampio išjungimą. .

Kai akumuliatorius nusileidžia žemiau 11,80 V, relė atjungia apkrovą, relė vėl prijungs apkrovą prie akumuliatoriaus tik tada, kai akumuliatoriaus įtampa viršys programoje nustatytą vardinę įtampą.

Nominali įtampa yra įprasta apkrovos darbinė įtampa. Aukščiau nurodytas mechanizmas yra padarytas, nes atjungus akumuliatorių nuo akumuliatoriaus įtampos pakyla įtampa, ir tai neturi suaktyvinti relės įjungimo, kai akumuliatoriaus būklė yra maža.

Nominali įtampa programoje nustatyta kaip 12,70 V, kuri yra pilna akumuliatoriaus įtampa, būdinga tipinėms 12 V SLA baterijoms (visa baterijos įtampa atjungus nuo įkroviklio).

Programos kodas:

//---------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----------//

Pastaba:

plūdės ribinė vertė = 11,80 // Ribinė įtampa
plūdės nominalus = 12,70 // Nominali įtampa
plūdinis viršįtampis = 14,00 // Viršįtampa

Ribinę vertę, vardinį ir viršįtampį galite pakeisti pakeisdami aukščiau nurodytas vertes.
Rekomenduojama nekeisti šių verčių, nebent dirbate su kitokia akumuliatoriaus įtampa.

Kaip kalibruoti:

Šio akumuliatoriaus kalibravimas per išsikrovimo apsaugos grandinę turi būti atliekamas atsargiai. Jums reikia kintamo maitinimo šaltinio, gero multimetro ir sraigtinio suktuvo, kad būtų galima sureguliuoti iš anksto nustatytą rezistorių.

1) Baigta sąranka yra prijungta prie kintamo maitinimo šaltinio be apkrovos.
2) Nustatykite 13 voltų kintamą maitinimo šaltinį, patikrinkite tai naudodami multimetrą.
3) Atidarykite nuoseklųjį monitorių ir pasukite 10 k iš anksto nustatytą rezistoriaus laikrodį arba prieš laikrodžio rodyklę ir priartinkite rodmenis prie multimetro rodmenų.
4) Dabar sumažinkite kintamo maitinimo šaltinio įtampą iki 12 V, multimetras ir serijinis monitorius turi rodyti tą pačią arba labai artimą vertę.
5) Dabar sumažinkite įtampą iki 11,80 V, relė turi įsijungti ir šviesos diodas turi užsidegti.
6) Dabar padidinkite įtampą iki 14,00 V, relė turi įsijungti ir užsidegti LED.
7) Jei pirmiau minėti rinkiniai yra sėkmingi, pakeiskite maitinimo šaltinį visiškai įkrauta baterija, nuoseklaus monitoriaus ir multimetro rodmenys turi būti vienodi arba labai artimi.
8) Dabar prijunkite apkrovą, abiejų rodmenys turi likti tokie patys ir sinchronizuoti.
Jei pirmiau minėti veiksmai bus sėkmingi, jūsų grandinė yra pasirengusi naudoti akumuliatorių.

PASTABA:

Kalibruodami atkreipkite dėmesį į šį tašką.

Kai relė įsijungia dėl žemos įtampos pertraukimo arba dėl perteklinės įtampos pertraukimo, serijinio monitoriaus rodmenys nebus rodomi teisinga įtampa, kaip antai multimetrui, ir rodoma didesnė ar mažesnė nei ant multimetro.

Bet kai įtampa vėl sumažės iki įprastos darbinės įtampos, relė išsijungs ir pradės rodyti teisingą įtampą.

Ankstesnio punkto išvada yra ta, kad įjungus relę, serijinio monitoriaus rodmenys rodo keletą reikšmingų pokyčių ir šiame etape nereikia daugiau kalibruoti.