วงจรป้องกันการคายประจุแบตเตอรี่ที่ใช้ Arduino

ในโพสต์นี้เราจะสร้างวงจรป้องกันการคายประจุเกินสำหรับแบตเตอรี่ 12v โดยใช้ Arduino ซึ่งสามารถป้องกันแบตเตอรี่ 12V SLA จากการคายประจุเกินและยังป้องกันโหลดที่เชื่อมต่อจากแรงดันไฟฟ้าเกินในกรณีที่เชื่อมต่อแบตเตอรี่ที่ชาร์จไฟเกิน

ทำความเข้าใจเกี่ยวกับอัตราการชาร์จ / การคายประจุแบตเตอรี่

แบตเตอรี่ทั้งหมดมีการเสื่อมสภาพตามธรรมชาติ แต่ส่วนใหญ่ได้รับความเสียหายเนื่องจากความไม่รู้จากส่วนของผู้ใช้ อายุการใช้งานของแบตเตอรี่จะสั้นลงหากแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ต่ำกว่าระดับหนึ่งในกรณีของแบตเตอรี่ 12V SLA จะต้องไม่ต่ำกว่า 11.80 V.

โครงการนี้สามารถทำได้ด้วยตัวเปรียบเทียบ แต่ที่นี่เราใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์และการเข้ารหัสเพื่อให้บรรลุผลสำเร็จเช่นเดียวกัน

วงจรนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับโหลดตัวต้านทานและโหลดอื่น ๆ ที่ไม่ก่อให้เกิดเสียงรบกวนในแหล่งจ่ายระหว่างการทำงาน พยายามหลีกเลี่ยงโหลดอุปนัยเช่นมอเตอร์กระแสตรงแบบแปรงถ่าน

ไมโครคอนโทรลเลอร์มีความไวต่อเสียงรบกวนและการตั้งค่านี้อาจอ่านค่าแรงดันไฟฟ้าผิดพลาดในกรณีดังกล่าวและอาจตัดแบตเตอรี่จากโหลดที่แรงดันไฟฟ้าไม่ถูกต้อง

มันทำงานอย่างไร

ที่กล่าวถึง มากกว่าการป้องกันการปลดปล่อย วงจรสำหรับแบตเตอรี่ 12v ประกอบด้วยตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าซึ่งมีหน้าที่ในการลดแรงดันไฟฟ้าขาเข้าและลดช่วงที่แคบลงซึ่ง arduino สามารถอ่านแรงดันไฟฟ้าได้

ตัวต้านทานที่ตั้งไว้ล่วงหน้า 10k ใช้เพื่อปรับเทียบการอ่านบน arduino การอ่านเหล่านี้ใช้โดย arduino เพื่อทริกเกอร์รีเลย์การปรับเทียบการตั้งค่านี้จะกล่าวถึงในส่วนต่อไปของบทความ

ไฟ LED ใช้สำหรับระบุสถานะของรีเลย์ ทรานซิสเตอร์จะขับเคลื่อนรีเลย์เปิด / ปิดและมีการเชื่อมต่อไดโอดผ่านรีเลย์เพื่อจับกระแสไฟฟ้าแรงสูงที่สร้างขึ้นจากรีเลย์ในขณะที่เปิด / ปิด

เมื่อแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ต่ำกว่า 11.80V รีเลย์จะเปิดขึ้นและถอดแบตเตอรี่ออกจากโหลดและไฟ LED จะเปิดขึ้นด้วยซึ่งจะเกิดขึ้นเช่นเดียวกันเมื่อวงจรอ่านแรงดันไฟฟ้าเกินจากแบตเตอรี่คุณสามารถตั้งค่าการตัดแรงดันไฟฟ้าเกินในโปรแกรมได้ .

เมื่อแบตเตอรี่ต่ำกว่า 11.80V รีเลย์จะตัดการเชื่อมต่อโหลดรีเลย์จะเชื่อมต่อโหลดเข้ากับแบตเตอรี่อีกครั้งหลังจากที่แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่สูงกว่าแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดไว้ในโปรแกรม

แรงดันไฟฟ้าที่ระบุเป็นแรงดันไฟฟ้าปกติของโหลด กลไกที่ระบุไว้ข้างต้นเกิดขึ้นเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่เพิ่มขึ้นหลังจากปลดการเชื่อมต่อจากโหลดและสิ่งนี้จะต้องไม่ทำให้รีเลย์เปิดที่สถานะแบตเตอรี่ต่ำ

แรงดันไฟฟ้าที่ระบุในโปรแกรมกำหนดไว้ที่ 12.70 V ซึ่งเป็นแรงดันแบตเตอรี่เต็มของแบตเตอรี่ SLA 12V ทั่วไป (แรงดันแบตเตอรี่เต็มหลังจากถอดสายชาร์จ)

รหัสโปรแกรม:

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

บันทึก:

เครื่องตัดแบบลอย = 11.80 // แรงดันไฟฟ้าตัด
ลอยเล็กน้อย = 12.70 // แรงดันไฟฟ้าปกติ
overvoltage ลอย = 14.00 // แรงดันไฟฟ้าเกิน

คุณสามารถเปลี่ยนจุดตัดค่าเล็กน้อยและแรงดันไฟฟ้าเกินได้โดยเปลี่ยนค่าข้างต้น
ขอแนะนำว่าอย่าแก้ไขค่าเหล่านี้เว้นแต่คุณจะทำงานกับแรงดันแบตเตอรี่ที่แตกต่างกัน

วิธีปรับเทียบ:

การปรับเทียบแบตเตอรี่นี้ผ่านวงจรป้องกันการคายประจุต้องทำอย่างระมัดระวังคุณต้องมีแหล่งจ่ายไฟแบบแปรผันมัลติมิเตอร์ที่ดีและไขควงสำหรับปรับตัวต้านทานที่ตั้งไว้ล่วงหน้า

1) การตั้งค่าที่เสร็จสมบูรณ์เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟตัวแปรโดยไม่ต้องโหลด
2) ตั้งค่า 13 โวลต์บนแหล่งจ่ายไฟแบบแปรผันตรวจสอบสิ่งนี้โดยใช้มัลติมิเตอร์
3) เปิดจอภาพอนุกรมและหมุนนาฬิกาตัวต้านทานที่ตั้งไว้ล่วงหน้า 10k หรือนาฬิกานับถอยหลังอย่างชาญฉลาดและนำค่าที่อ่านมาใกล้เคียงกับการอ่านของมัลติมิเตอร์
4) ตอนนี้ลดแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟแบบแปรผันเป็น 12V มัลติมิเตอร์และจอภาพอนุกรมต้องอ่านค่าเดียวกันหรือใกล้เคียงกันมาก
5) ตอนนี้ลดแรงดันไฟฟ้าลงเหลือ 11.80 V รีเลย์จะต้องเปิดและ LED จะต้องสว่างขึ้น
6) ตอนนี้เพิ่มแรงดันไฟฟ้าเป็น 14.00V รีเลย์จะต้องเปิดและ LED สว่างขึ้น
7) หากชุดข้างต้นประสบความสำเร็จให้เปลี่ยนแหล่งจ่ายไฟแบบแปรผันด้วยแบตเตอรี่ที่ชาร์จเต็มแล้วค่าที่อ่านบนจอภาพอนุกรมและมัลติมิเตอร์จะต้องเหมือนกันหรือใกล้เคียงกันมาก
8) ตอนนี้เชื่อมต่อโหลดการอ่านทั้งสองต้องยังคงเหมือนเดิมและซิงโครไนซ์
หากขั้นตอนข้างต้นประสบความสำเร็จวงจรของคุณก็พร้อมที่จะให้บริการแบตเตอรี่

บันทึก:

โปรดสังเกตจุดนี้ขณะปรับเทียบ

เมื่อรีเลย์ถูกเปิดใช้งานเนื่องจากการตัดแรงดันไฟฟ้าต่ำหรือเนื่องจากการตัดแรงดันไฟฟ้าเกินการอ่านบนจอภาพอนุกรมจะไม่อ่านแรงดันไฟฟ้าที่ถูกต้องเหมือนกับมัลติมิเตอร์และแสดงว่าสูงหรือต่ำกว่ามัลติมิเตอร์

แต่เมื่อแรงดันไฟฟ้ากลับสู่แรงดันไฟฟ้าปกติรีเลย์จะปิดและเริ่มแสดงแรงดันไฟฟ้าที่ถูกต้อง

ข้อสรุปของประเด็นข้างต้นคือเมื่อรีเลย์ถูกเปิดใช้งานการอ่านบนมอนิเตอร์แบบอนุกรมจะแสดงการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญและคุณไม่จำเป็นต้องปรับเทียบอีกในขั้นตอนนี้