Tiksli baterijos talpos tikrintuvo grandinė - atsarginio laiko testeris

Tiksli baterijos talpos tikrintuvo grandinė - atsarginio laiko testeris

Tiksli baterijos talpos tikrintuvo grandinė, paaiškinta šiame straipsnyje, gali būti naudojama tikrinant bet kurios įkraunamos baterijos maksimalią atsarginę talpą realiuoju laiku.



Autorius Timothy John

Pagrindinė sąvoka

Kontūras veikia praktiškai iškraunant bandomą pilnai įkrautą akumuliatorių per pastovią srovę, kol jo įtampa pasiekia giluminę iškrovos vertę.





Šiuo metu grandinė automatiškai nutrūksta akumuliatorių iš maitinimo šaltinio, o prijungtas kvarcinis laikrodis pateikia praėjusį laiką, kurį baterija teikė atsarginę kopiją. Šis praėjęs laikrodžio laikas informuoja vartotoją apie tikslią akumuliatoriaus talpą, atsižvelgiant į nustatytą iškrovimo srovę.

Dabar sužinokime išsamų siūlomos akumuliatoriaus talpos etsterio grandinės veikimą naudodamiesi šiais punktais:



Dizaino leidimas: „Elektor Electronics“

Pagrindiniai grandinės etapai

Remiantis aukščiau pateikta akumuliatoriaus atsarginio laiko tikrintuvo schema, dizainą galima suskirstyti į 3 etapus:

  • Nuolatinės srovės iškrovimo etapas naudojant IC1b
  • Gilaus išmetimo nutraukimas etapas naudojant IC1a
  • Išorinis 1,5 V kvarcinio laikrodžio maitinimo nutraukimas

Vienintelis dvigubo veikimo stiprintuvas IC LM358 naudojamas tiek nuolatinės srovės iškrovimo, tiek gilaus iškrovimo nutraukimo procesams įgyvendinti.

Abu IC stiprintuvai yra sukonfigūruoti kaip kompartoriai.

Palyginamasis op amp IC1b veikia kaip tikslus akumuliatoriaus nuolatinės srovės iškrovimo valdiklis.

Kaip veikia nuolatinės srovės akumuliatoriaus išsikrovimas

Manekeno išmetimo apkrova rezistorių R8 – R17 pavidalu yra sujungta tarp MOSFET šaltinio gnybto ir įžeminimo linijos.

Priklausomai nuo pageidaujamos iškrovos srovės, lygiavertis įtampos kritimas susidaro per šį lygiagrečią rezistoriaus banką.

Šis įtampos kritimas yra pastebimas ir lygiai tas pats potencialas koreguojamas neinvertuojančiame IC1b op stiprintuvo įėjime per iš anksto nustatytą P1.

Dabar, kol įtampos kritimas rezistoriuose yra žemiau šios nustatytos vertės, op amp stiprintuvas išlieka didelis, o MOSFET lieka įjungtas, iškraunant bateriją pageidaujamu pastoviu srovės greičiu.

Tačiau, jei manoma, kad srovė dėl kokių nors priežasčių didėja, įtampos kritimas per rezistoriaus banką taip pat padidėja, todėl IC1b invertuojančio kaiščio2 potencialas pereina per neinvertuojantį kaištį3. Tai akimirksniu pakeičia veikimo stiprintuvo išvestį į 0 V, išjungdamas MOSFET.

Išjungus MOSFET, rezistoriaus įtampa taip pat akimirksniu sumažėja, o opampas vėl įjungia MOSFET, o šis ON / OFF ciklas tęsiasi sparčiu greičiu, užtikrinant, kad pastovus srovės išleidimas būtų išlaikytas iš anksto nustatytu laiku lygiu.

Kaip apskaičiuoti pastovios srovės rezistorius

Lygiagretus rezistoriaus bankas, prijungtas prie MOSFET T1 šaltinio gnybto, nustato pastovią akumuliatoriaus srovės iškrovimo apkrovą.

Tai imituoja faktinę akumuliatoriaus apkrovą ir išsikrovimo greitį, kurį jis gali patirti reguliariai dirbdamas.

Jeigu švino rūgšties akumuliatorius yra naudojamas, tada mes žinome, kad jo idealus išleidimo greitis turėtų būti 10% jo Ah vertės. Darant prielaidą, kad turime 50 Ah akumuliatorių, tada iškrovimo greitis turėtų būti 5 amperai. Akumuliatorius taip pat galėtų būti iškrautas didesniais įkainiais, tačiau tai gali neigiamai paveikti akumuliatoriaus veikimo laiką, todėl 5 amp. Tampa idealiu pasirinkimu.

Dabar, norint gauti 5 amperų srovę, turime nustatyti rezistoriaus vertę taip, kad ji vystytųsi maždaug 0,5 V, reaguojant į 5 amperų srovę.

Tai galima greitai įvertinti pagal Ohmo įstatymą:

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

Kadangi lygiagrečiai yra 10 rezistorių, kiekvieno rezistoriaus vertė tampa 0,1 x 10 = 1 Ohm.

Galia gali būti apskaičiuota kaip 0,5 x 5 = 2,5 vatai

Kadangi 10 rezistorių yra lygiagrečiai, kiekvieno rezistoriaus galia gali būti = 2,5 / 10 = 0,25 vatai arba tiesiog 1/4 vato. Tačiau norint užtikrinti tikslų darbą, kiekvieno rezistoriaus galia gali būti padidinta iki 1/2 vato.

Kaip nustatyti giluminio išleidimo ribą

Gilaus iškrovimo nutraukimą, dėl kurio nustatoma žemiausia akumuliatoriaus atsarginės įtampos riba, valdo op amp IC1a.

Ją galima nustatyti tokiu būdu:

Tarkime, kad 12 V švino rūgšties akumuliatoriaus žemiausias išsikrovimo lygis yra 10 V. Iš anksto nustatytas P2 nustatomas taip, kad įtampa per K1 jungtį sukurtų tikslią 10 V įtampą.

Tai reiškia, kad atvirkštinis veikimo stiprintuvo kaištis 2 dabar nustatytas tikslia 10 V įtampa.

Dabar pradžioje akumuliatoriaus įtampa bus didesnė nei šis 10 V lygis, todėl „pin3“ neinvertuojantis įvesties kaištis bus didesnis nei „pin2“. Dėl to IC1a išėjimas bus didelis, todėl relę bus galima įjungti.

Tai savo ruožtu leistų akumuliatoriaus įtampai pasiekti MOSFET iškrovimo procesui.

Galiausiai, kai baterija išsikrauna žemiau 10 V žymės, IC1a pin3 potencialas tampa didesnis nei pin2, todėl jo išėjimas tampa nulis ir relė išjungiama. Akumuliatorius yra atjungtas ir sustabdytas nuo tolesnio išsikrovimo.

Kaip išmatuoti praėjusį atsarginės kopijos laiką

Norint vizualiai išmatuoti akumuliatoriaus talpą, atsižvelgiant į laiką, per kurį akumuliatorius pasiekia visišką išsikrovimo lygį, būtina turėti laiko indikatorių, kuris parodytų praėjusį laiką nuo pat pradžių, kol baterija pasieks gilų išsikrovimą. lygiu.

Tai galima paprasčiausiai įgyvendinti prijungus bet kurį įprastą kvarcinį sieninį laikrodį su juo 1,5 V akumuliatorius pašalinta.

Pirma, 1,5 V baterija iš laikrodžio pašalinama, tada akumuliatoriaus gnybtai su teisingu poliškumu sujungiami su K4 jungties taškais.

Toliau laikrodis prilyginamas 12 0 laikrodžiui.

Pradėjus grandinę, antroji relės kontaktų pora sujungia 1,5 V DC nuo R7 / D2 sankryžos su laikrodžiu.

Tai įjungia kvarcinį laikrodį, kad jis galėtų parodyti praėjusį akumuliatoriaus išsikrovimo laiką.

Galiausiai, kai baterija išsikrauna, relė perjungia ir atjungia laikrodžio maitinimą. Laiko laikas sustingsta ir įrašo tikslią akumuliatoriaus talpą arba tikrąjį akumuliatoriaus atsarginį laiką.

Testavimo procedūra

Baigę surinkti akumuliatoriaus talpos tikrintuvą, prie įvairių jungčių nuo K1 iki K4 turėsite prijungti šiuos priedus.

K1 turėtų būti sujungtas su voltmetru, kad būtų galima nustatyti giluminio išlydžio įtampos lygį reguliuojant P2.

K2 gali būti sujungtas su ampermetru, kad būtų galima patikrinti nuolatinį akumuliatoriaus išsikrovimą, nors tai yra neprivaloma. Jei ampermetras nenaudojamas ties K2, per K2 taškus būtinai prijunkite vielinę jungtį.

Bandomoji baterija turi būti tinkamai sujungta su K3 poliarizacija.

Galiausiai, kvarcinio laikrodžio akumuliatoriaus gnybtai turėtų būti prijungti per K4, kaip paaiškinta ankstesniame skyriuje.

Kai aukščiau nurodyti elementai bus tinkamai integruoti ir iš anksto nustatyti P1 / P2 nustatymai, kaip nurodyta ankstesniame paaiškinime, jungiklį S1 galima nuspausti, norint inicijuoti akumuliatoriaus talpos patikrinimo procesą.

Jei prijungtas ampermetras, jis tuoj pat pradės rodyti tikslią nuolatinės srovės iškrovimą, nustatytą MOSFET šaltinio rezistorių, o kvarco laikrodis pradės įrašyti praėjusį akumuliatoriaus laiką.




Pora: Centrinio garsiakalbio dėžutės C80 gaminimas erdvinio garso sistemoms Kitas: „Xenon Strobe“ šviesos valdymo grandinė