Arduino-basert krets for beskyttelse mot utladning

I dette innlegget skal vi konstruere en overladningsbeskyttelseskrets for 12v batteri ved hjelp av Arduino som kan beskytte 12V SLA-batteri mot overutladning, og også beskytte den tilkoblede belastningen mot overspenning i tilfelle overladet batteri er tilkoblet.

Forstå priser for batterilading / utladning

Alle batteriene har naturlig tilbakegang, men de fleste av dem blir skadet på grunn av uvitenhet fra brukernes side. Batteriets levetid vil bli kortere hvis spenningen til et batteri går under en viss grad, i tilfelle 12V SLA-batteri, må det ikke gå under 11,80 V.

Dette prosjektet kan oppnås med komparatorer, men her bruker vi mikrokontroller og koding for å oppnå det samme.

Denne kretsen er godt egnet for motstandsbelastninger og andre belastninger som ikke genererer støy i forsyningen under drift. Prøv å unngå induktive belastninger som børstede DC-motorer.

Mikrokontrollere er følsomme for støy, og dette oppsettet kan lese feilspenningsverdier i slike tilfeller, og det kan kutte batteriet fra belastning ved feil spenning.

Hvordan det fungerer

De diskuterte over utslippsbeskyttelse krets for 12v batteri består av en spenningsdeler som er ansvarlig for å trappe ned inngangsspenningen og redusere til smalt område der arduino kan lese spenningen.

Den 10k forhåndsinnstilte motstanden brukes til å kalibrere målingene på arduino. Disse målingene brukes av arduino for å utløse reléet, kalibreringen av dette oppsettet vil bli diskutert senere i artikkelen.

En LED-indikator brukes til å indikere statusen til reléet. Transistoren driver reléet på / av, og en diode er koblet over reléet for å stoppe høyspenningsspiss generert fra relé, mens du slår den på / av.

Når batterispenningen går under 11.80V, blir reléet slått på og kobler fra batteriet fra belastning og LED-indikatoren slås også på, dette skjer det samme når kretsen leser overspenning fra batteriet, du kan stille overspenningsavbrytingen i programmet .

Når batteriet går under 11,80 V, kobler reléet ut belastningen, reléet kobler lasten til batteriet på nytt bare når batterispenningen når over nominell spenning som er angitt i programmet.

Den nominelle spenningen er normal driftsspenning for lasten. Ovennevnte mekanisme er gjort fordi batterispenningen stiger etter frakobling fra belastning, og dette må ikke utløse reléet PÅ ved lav batteritilstand.

Den nominelle spenningen i programmet er satt til 12,70 V, som er full batterispenning fra typiske 12V SLA-batterier (full batterispenning etter frakobling fra laderen).

Programkode:

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

Merk:

flyte cutoff = 11.80 // Cutoff voltage
flottør nominell = 12,70 // Nominell spenning
flyte overspenning = 14.00 // Overspenning

Du kan endre cut-off, nominell og overspenning ved å endre verdiene ovenfor.
Det anbefales ikke å endre disse verdiene med mindre du arbeider med annen batterispenning.

Slik kalibrerer du:

Kalibreringen for dette batteriet over kretsen mot utladningsbeskyttelse må gjøres nøye. Du trenger en variabel strømforsyning, et godt multimeter og en skrutrekker for å justere den forhåndsinnstilte motstanden.

1) Fullført oppsett er koblet til variabel strømforsyning uten belastning.
2) Sett 13 volt på den variable strømforsyningen, bekreft dette ved hjelp av multimeter.
3) Åpne den serielle skjermen, og vri den 10k forhåndsinnstilte motstandsklokken eller mot klokken, og hold målingene nær målingene på multimeteret.
4) Nå, reduser spenningen til variabel strømforsyning til 12V, multimeter og seriell skjerm må lese samme eller veldig nær verdi.
5) Nå, reduser spenningen til 11,80 V reléet må utløses og LED må lyse.
6) Nå, øk spenningen til 14.00V reléet må utløses og LED lyser.
7) Hvis de ovennevnte settene lykkes, bytter du ut den variable strømforsyningen med et fulladet batteri, må målingene på seriell skjerm og multimeter være like eller like nær det samme.
8) Koble nå lasten, målingene på begge må være de samme og synkroniserte.
Hvis trinnene ovenfor er vellykkede, er kretsen din klar til å betjene batteriet.

MERK:

Vær oppmerksom på dette punktet mens du kalibrerer.

Når reléet utløses på grunn av lavspenningsavbrudd eller på grunn av overspenningsavbrudd, vil ikke avlesningene på seriell skjerm lese riktig spenning som på multimeter, og viser høyere eller lavere enn på multimeter.

Men når spenningen faller tilbake til normal driftsspenning, slår reléet seg av og begynner å vise riktig spenning.

Konklusjonen til det ovennevnte punktet er at når reléet er aktivert, viser målingene på seriell skjerm en viss betydelig variasjon, og du trenger ikke å kalibrere igjen på dette stadiet.