Защитна верига на батерията на базата на Arduino

Защитна верига на батерията на базата на Arduino

В този пост ще изградим верига за защита от претоварване за 12v батерия, използвайки Arduino, която може да защити 12V SLA батерия срещу претоварване, а също така да защити свързания товар от пренапрежение в случай на свързване на презаредена батерия.



Разбиране на тарифите за зареждане / разреждане на батерията

Всички батерии имат естествен спад, но повечето от тях се повреждат поради незнание от страна на потребителите. Продължителността на живота на батерията ще се съкрати, ако напрежението на батерията падне под определена степен, в случай на 12V SLA батерия, тя не трябва да пада под 11.80 V.

Този проект може да бъде осъществен с компаратори, но тук използваме микроконтролер и кодиране, за да постигнем същото.





Тази схема е много подходяща за резистивни товари и други товари, които не генерират шум в захранването по време на работа. Опитайте се да избягвате индуктивни натоварвания като постояннотокови двигатели.

Микроконтролерите са чувствителни към шум и тази настройка може да отчете стойностите на напрежението на грешка в такъв случай и може да отсече батерията от товар при грешно напрежение.



Как работи

Защита от разряд на батерията на базата на Arduino

Обсъжданото защита срещу претоварване верига за 12v батерия се състои от делител на напрежение, който е отговорен за намаляване на входното напрежение и намаляване до тесен диапазон, където arduino може да отчете напрежението.

Предварително зададеният 10k резистор се използва за калибриране на показанията на arduino. Тези показания се използват от arduino за задействане на релето, калибрирането на тази настройка ще бъде обсъдено по-късно в частта на статията.

За индикация на състоянието на релето се използва LED индикатор. Транзисторът задвижва релето за включване / изключване и диод е свързан през релето за спиране на скок с високо напрежение, генериран от релето, докато го включва / изключва.

Когато напрежението на батерията падне под 11.80V, релето се включва и изключва батерията от натоварване и LED индикаторът също се включва, това се случва по същия начин, когато веригата отчита пренапрежение от батерията, можете да зададете прекъсване на пренапрежението в програмата .

Когато батерията падне под 11.80V, релето изключва товара, релето ще свърже отново товара към батерията само след като напрежението на акумулатора достигне над номиналното напрежение, което е зададено в програмата.

Номиналното напрежение е нормално работно напрежение на товара. Посоченият по-горе механизъм е направен, тъй като напрежението на батерията се повишава след изключване от товара и това не трябва да задейства релето включено при ниско състояние на батерията.

Номиналното напрежение в програмата е 12.70 V, което е пълно напрежение на батерията на типичните 12V SLA батерии (Пълно напрежение на батерията след изключване от зарядното устройство).

Код на програмата:

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

Забележка:

плаващо отрязване = 11.80 // напрежение на прекъсване
float nominal = 12.70 // Номинално напрежение
плаващо пренапрежение = 14.00 // Пренапрежение

Можете да промените граничното, номиналното и пренапрежението, като промените горните стойности.
Препоръчително е да не променяте тези стойности, освен ако не работите с различно напрежение на батерията.

Как да калибрирам:

Калибрирането на тази батерия по веригата за защита срещу разреждане трябва да се извърши внимателно, имате нужда от променливо захранване, добър мултицет и отвертка за регулиране на предварително зададения резистор.

1) Завършената настройка е свързана към променливо захранване без товар.
2) Задайте 13 волта на променливото захранване, проверете това с помощта на мултицет.
3) Отворете серийния монитор и завъртете 10k предварително зададен резисторен часовник или контра часовник и приближете показанията близо до показанията на мултиметъра.
4) Сега, намалете напрежението на променливото захранване до 12V, мултицетът и серийният монитор трябва да четат една и съща или много близка стойност.
5) Сега намалете напрежението до 11,80 V, релето трябва да се включи и светодиодът трябва да светне.
6) Сега увеличете напрежението до 14.00V, релето трябва да се включи и светодиодът да светне.
7) Ако горните комплекти са успешни, заменете променливото захранване с напълно заредена батерия, показанията на серийния монитор и мултицет трябва да са еднакви или много близки до същите.
8) Сега свържете товара, показанията и на двете трябва да останат еднакви и синхронизирани.
Ако горните стъпки са успешни, вашата схема е готова да обслужва батерията.

ЗАБЕЛЕЖКА:

Моля, обърнете внимание на тази точка, докато калибрирате.

Когато релето се задейства поради прекъсване на ниско напрежение или поради прекъсване на пренапрежението, показанията на серийния монитор няма да отчетат правилното напрежение, както на мултиметъра, и показват по-високо или по-ниско, отколкото на мултиметъра.

Но когато напрежението падне обратно до нормалното работно напрежение, релето се изключва и започва да показва правилното напрежение.

Заключението на горната точка е, че когато релето е включено, показанията на серийния монитор показват някои значителни вариации и не е необходимо да калибрирате отново на този етап.




Предишен: Верига с потопяема помпа с контролиран таймер Напред: 1,5V верига за захранване за стенни часовници