Круг заштите од пражњења батерија заснован на Ардуину

У овом посту ћемо конструисати склоп за заштиту од прекомерног пражњења за 12в батерију користећи Ардуино који може заштитити 12В СЛА батерију од прекомерног пражњења, а такође ће заштитити прикључено оптерећење од пренапона у случају да је пренапуњена батерија прикључена.

Разумевање стопа пуњења / пражњења батерије

Све батерије имају природни пад, али већина се оштети због незнања од стране корисника. Животни век батерије ће се скратити ако напон батерије падне испод одређеног степена, у случају 12В СЛА батерије не сме пасти испод 11,80 В.

Овај пројекат би се могао постићи упоређивачима, али овде користимо микроконтролер и кодирање да бисмо постигли исто.

Овај круг је врло погодан за отпорна оптерећења и друга оптерећења која не стварају буку у напајању током рада. Покушајте да избегнете индуктивна оптерећења као што су четкани једносмерни мотори.

Микроконтролери су осетљиви на буку и у овом случају ова поставка може очитати вредности напона грешке и може искључити батерију под погрешним напоном.

Како то ради

Дискутирано преко заштите од пражњења Коло за 12в батерију састоји се од делитеља напона који је одговоран за силазак улазног напона и смањење на уски опсег где ардуино може очитати напон.

10к унапред подешени отпорник користи се за калибрацију очитавања на ардуину. Ова очитавања користи ардуино за покретање релеја, о калибрацији ове поставке биће речи касније у делу чланка.

За индикацију статуса релеја користи се ЛЕД индикатор. Транзистор покреће / укључује и искључује релеј, а диода је преко релеја повезана за заустављање високонапонског скока генерисаног из релеја, док га укључује / искључује.

Када напон акумулатора падне испод 11,80 В, релеј се укључује и одваја батерију од оптерећења, а такође се укључује и ЛЕД индикатор, то се дешава исто када круг очитава пренапонски напон из батерије, у програму можете подесити прекид пренапона .

Када батерија падне испод 11.80В, релеј ће искључити оптерећење, релеј ће поново спојити оптерећење на батерију тек након достизања напона акумулатора изнад номиналног напона који је подешен у програму.

Номинални напон је нормалан радни напон терета. Горе наведени механизам је изведен зато што се напон акумулатора повећава након одвајања од оптерећења и то не сме покренути релеј УКЉУЧЕН при ниском стању батерије.

Номинални напон у програму постављен је на 12,70 В, што је пуни напон типичних 12В СЛА батерија (Потпуни напон акумулатора након одвајања од пуњача).

Програмски код:

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

Белешка:

гранични одсек = 11.80 // Напон пресека
флоат номинал = 12,70 // Номиал Волтаге
флоат оверволтаге = 14.00 // Оверволтаге

Можете променити граничне вредности, номиналне вредности и пренапонске промене променом горњих вредности.
Препоручује се да не мењате ове вредности уколико не радите са различитим напоном батерије.

Како се калибрише:

Калибрација за ову батерију преко склопа за заштиту од пражњења мора се обавити пажљиво. Потребно вам је променљиво напајање, добар мултиметар и одвијач за подешавање унапред подешеног отпорника.

1) Завршено подешавање повезано је на променљиво напајање без оптерећења.
2) Подесите 13 волти на променљиво напајање, проверите ово помоћу мултиметра.
3) Отворите серијски монитор и закрените унапред подешени отпорник од 10 к или сат супротно и приближите очитања на очитавање мултиметра.
4) Сада, смањите напон променљивог напајања на 12В, мултиметар и серијски монитор морају очитавати исту или врло блиску вредност.
5) Сада смањите напон на 11,80 В, релеј мора да се укључи и ЛЕД мора да светли.
6) Сада повећајте напон на 14,00В, релеј мора да се укључи и ЛЕД светли.
7) Ако су горенаведени комплети успешни, замените променљиво напајање потпуно напуњеном батеријом, очитавања на серијском монитору и мултиметру морају бити иста или врло близу истих.
8) Сада спојите терет, очитања на оба морају остати иста и синхронизована.
Ако су горњи кораци успешни, ваш круг је спреман за батерију.

БЕЛЕШКА:

Обратите пажњу на ову тачку приликом калибрације.

Када се релеј активира због прекида ниског напона или због прекида пренапона, очитавања на серијском монитору неће очитати исправан напон као на мултиметру и показују већи или нижи ниво него на мултиметру.

Али, када се напон спусти на нормални радни напон, релеј ће се искључити и почети показивати тачан напон.

Закључак горе наведене тачке је да, када се релеј укључи, очитавања на серијском монитору показују значајне разлике и у овој фази не морате поново калибрисати.