Arduino põhine aku ülelaadimise kaitse ahel

Selles postituses ehitame Arduino abil 12v aku ülelaadimiskaitse ahela, mis suudab kaitsta 12V SLA akut ülelaadimise eest ja kaitsta ühendatud koormust üleliigse pinge eest ka juhul, kui ülelaetud aku on ühendatud.

Aku laadimis- ja tühjenemismäärade mõistmine

Kõigil patareidel on loomulik tühjenemine, kuid enamik neist kahjustub kasutajate teadmatuse tõttu. Aku eluiga lüheneb, kui aku pinge langeb alla teatud piiri, 12 V SLA aku korral ei tohi see minna alla 11,80 V.

Selle projekti võiks läbi viia võrdlusseadmetega, kuid siin kasutame sama saavutamiseks mikrokontrollerit ja kodeerimist.

See vooluahel sobib hästi takistuslike koormuste ja muude koormuste jaoks, mis töötamise ajal ei tekita toiteallikas müra. Püüdke vältida induktiivseid koormusi, nagu harjatud alalisvoolumootorid.

Mikrokontrollerid on müra suhtes tundlikud ja see seade võib sellisel juhul lugeda veapinge väärtusi ning see võib vale pinge korral aku koormusest katkestada.

Kuidas see töötab

Arutatud tühjenduskaitse üle 12v aku vooluahel koosneb pingejagurist, mis vastutab sisendpinge vähendamise ja vähendamise eest kitsasse vahemikku, kus arduino saab pinget lugeda.

10 k eelseadistatud takistit kasutatakse arduino näitude kalibreerimiseks. Arduino kasutab neid näitusid relee käivitamiseks, selle seadistuse kalibreerimist arutatakse artikli hilisemas osas.

Relee oleku näitamiseks kasutatakse LED-indikaatorit. Transistor ajab relee sisse / välja ja relee külge on ühendatud diood, et peatada relee abil tekitatud kõrgepinge piik, lülitades selle sisse / välja.

Kui aku pinge langeb alla 11,80 V, lülitub relee sisse ja ühendab aku koormusest lahti ning süttib ka LED-indikaator .

Kui aku langeb alla 11,80 V, ühendab relee koormuse lahti, relee ühendab koormuse uuesti akuga alles pärast seda, kui aku pinge saavutab programmis määratud nimipinge.

Nimipinge on koormuse normaalne tööpinge. Eespool nimetatud mehhanism on tehtud seetõttu, et pärast koormusest lahtiühendamist tõuseb aku pinge ja see ei tohi aku madalal olekul relee sisse lülitada.

Programmi nimipingeks määrati 12,70 V, mis on tavaliste 12 V SLA patareide aku täispinge (aku täielik pinge pärast laadijast lahtiühendamist).

Programmi kood:

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

Märge:

ujuki väljalõige = 11,80 // Piirangupinge
ujuki nimiväärtus = 12,70 // Nimipinge
ujuki ülepinge = 14,00 // Ülepinge

Ülaltoodud väärtuste muutmisega saate muuta piirväärtust, nominaalset ja ülepinge.
Neid väärtusi ei soovitata muuta, kui te ei tööta aku erineva pingega.

Kuidas kalibreerida:

Selle aku tühjenduskaitse vooluringi kalibreerimine tuleb läbi viia hoolikalt, vajate etteantud takisti reguleerimiseks muutuvat toiteallikat, head multimeedrit ja kruvikeerajat.

1) Lõppenud seadistus on ühendatud muutuva toiteallikaga ilma koormuseta.
2) Seadke muutuva toiteallika 13 volt, kontrollige seda multimeetri abil.
3) Avage jadamonitor ja pöörake 10 k eelseadistatud takisti kella või loendurit kella järgi ja viige näidud multimeetri näitudele.
4) Nüüd vähendage muutuva toiteallika pinget 12 V-le, multimeeter ja seeriamonitor peavad lugema sama või väga lähedast väärtust.
5) Nüüd vähendage pinget 11,80 V-le, mille relee peab sisse lülitama ja LED-tuli peab põlema.
6) Nüüd suurendage pinget väärtuseni 14,00 V, relee peab sisse lülituma ja LED põlema.
7) Kui ülaltoodud komplektid on edukad, asendage muutuv toiteallikas täielikult laetud akuga, peavad seeriamonitori ja multimeetri näidud olema samad või väga lähedased.
8) Nüüd ühendage koormus, mõlema näidud peavad jääma samaks ja sünkroniseeritud.
Kui ülaltoodud toimingud on edukad, on teie vooluahel aku kasutamiseks valmis.

MÄRGE:

Pange tähele seda punkti kalibreerimise ajal.

Kui relee lülitatakse sisse madala pinge väljalülituse või ülepinge katkestuse tõttu, ei loe jadamonitori näidud õiget pinget nagu multimeetril ja see on kõrgem või madalam kui multimeetril.

Kuid kui pinge langeb tagasi tavapärasele tööpingele, lülitub relee välja ja hakkab näitama õiget pinget.

Ülaltoodud punkti järeldus on see, et kui relee on sisse lülitatud, näitavad seeriamonitori näidud mõningaid olulisi erinevusi ja te ei pea selles etapis uuesti kalibreerima.