Arduino-pohjainen akun ylikuormitussuojapiiri

Tässä viestissä aiomme rakentaa ylivirtasuojapiirin 12 V: n akulle käyttämällä Arduinoa, joka voi suojata 12 V: n SLA-akkua ylikuormitukselta ja suojata myös liitettyä kuormitusta ylijännitteeltä, jos liian ladattu akku kytketään.

Akun lataus- / purkausnopeuksien ymmärtäminen

Kaikilla paristoilla on luonnollinen heikkeneminen, mutta suurin osa niistä vahingoittuu käyttäjien tietämättömyyden vuoksi. Akun käyttöikä lyhenee, jos akun jännite laskee alle tietyn asteen, 12 V: n SLA-akun tapauksessa se ei saa laskea alle 11,80 V.

Tämä projekti voitaisiin toteuttaa vertailijoilla, mutta tässä käytämme mikro-ohjainta ja koodausta.

Tämä piiri soveltuu hyvin resistiivisille kuormille ja muille kuormille, jotka eivät aiheuta melua syötössä käytön aikana. Yritä välttää induktiivisia kuormia, kuten harjattuja tasavirtamoottoreita.

Mikrokontrollerit ovat herkkiä melulle, ja tämä asetus voi lukea virhejännitteen arvot tällöin ja se voi katkaista akun kuormituksesta väärällä jännitteellä.

Kuinka se toimii

Keskusteltu ylikuormitussuoja piiri 12v akulle koostuu jännitteenjakajasta, joka on vastuussa tulojännitteen alentamisesta ja pienentämisestä kapealle alueelle, jossa arduino voi lukea jännitteen.

10 k: n esiasetettua vastusta käytetään kalibroimaan arduinon lukemat. Arduino käyttää näitä lukemia releen laukaisemiseksi, tämän asennuksen kalibrointia käsitellään myöhemmin artikkelissa.

LED-ilmaisinta käytetään osoittamaan releen tilaa. Transistori ohjaa releä päälle / pois päältä ja releen yli kytketään diodi releestä muodostuvan suurjännitepiikin pysäyttämiseksi kytkemällä se päälle / pois päältä.

Kun akun jännite laskee alle 11,80 V, rele kytkeytyy päälle ja irrottaa akun kuormituksesta ja LED-merkkivalo syttyy, tämä tapahtuu samalla tavalla, kun piiri lukee ylijännitteen akusta, voit asettaa ylijännitteen katkaisun ohjelmassa .

Kun akku laskee alle 11,80 V: n, rele katkaisee kuorman, rele kytkee kuorman akkuun vasta, kun akun jännite saavuttaa ohjelmassa asetetun nimellisjännitteen.

Nimellisjännite on kuorman normaali käyttöjännite. Edellä mainittu mekanismi on tehty, koska akun jännite nousee kuorman irrotuksen jälkeen, eikä tämä saa laukaista releä PÄÄLLÄ matalassa paristotilassa.

Ohjelman nimellisjännitteeksi on asetettu 12,70 V, joka on tyypillisten 12 V: n SLA-akkujen täysi akkujännite (täysi akun jännite laturin irrotuksen jälkeen).

Ohjelmakoodi:

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

Huomautus:

uimuriraja = 11,80 // Katkaisujännite
uimurin nimellinen = 12,70 // Nimellisjännite
kelluva ylijännite = 14,00 // Ylijännite

Voit muuttaa raja-arvoa, nimellis- ja ylijännitettä muuttamalla yllä olevia arvoja.
On suositeltavaa, ettet muokkaa näitä arvoja, ellet työskentele eri akkujännitteellä.

Kalibrointi:

Tämän akun purkautumissuojapiirin kalibrointi on tehtävä huolellisesti, tarvitset muuttuvan virtalähteen, hyvän yleismittarin ja ruuvimeisselin ennalta asetetun vastuksen säätämistä varten.

1) Valmis asennus on kytketty vaihtelevaan virtalähteeseen ilman kuormaa.
2) Aseta 13 voltin virransyöttö, tarkista tämä yleismittarilla.
3) Avaa sarjamittari ja kierrä 10 k: n esiasetettua vastuksen kelloa tai vastapäivää ja tuo lukemat lähelle yleismittarin lukemia.
4) Pienennä muuttuvan virtalähteen jännite nyt 12 V: iin, yleismittarin ja sarjamittarin on luettava sama tai hyvin lähellä olevaa arvoa.
5) Pienennä nyt jännite 11,80 V: iin, jonka releen täytyy laukaista ja LED-valon syttyä.
6) Lisää nyt jännite arvoon 14,00 V, jonka releen on aktivoitava ja LED-merkkivalo syttyy.
7) Jos yllä mainitut sarjat onnistuvat, vaihda vaihtovirtalähde täysin ladattuun akkuun, sarjaliitännän ja yleismittarin lukemien on oltava samat tai hyvin lähellä samoja.
8) Liitä nyt kuorma, molempien lukemien on pysyttävä samana ja synkronoituna.
Jos yllä olevat vaiheet onnistuvat, piiri on valmis palvelemaan akkua.

HUOMAUTUS:

Huomaa tämä kohta kalibroinnin aikana.

Kun rele laukaistaan ​​matalan jännitteen katkaisun tai ylijännitteen katkaisun takia, sarjaliikennevälineen lukemat eivät näytä oikeaa jännitettä kuin yleismittarissa, ja ne ovat suurempia tai pienempiä kuin yleismittareissa.

Mutta kun jännite laskee takaisin normaaliin käyttöjännitteeseen, rele sammuu ja alkaa näyttää oikeaa jännitettä.

Edellä esitetyn johtopäätöksenä on, että kun rele kytketään päälle, sarjavalvojan lukemat osoittavat merkittävää vaihtelua eikä sinun tarvitse kalibroida uudelleen tässä vaiheessa.