Vícenásobný obvod nabíječky baterií využívající Dump Capacitor

Vícenásobný obvod nabíječky baterií využívající Dump Capacitor

V tomto článku se pokusíme vytvořit obvod automatické nabíječky baterií pomocí konceptu skládacího kondenzátoru pro samočinnou detekci a nabíjení více sad baterií. Nápad požadoval pan Michael.

Cíle a požadavky obvodu

  1. Jmenuji se Michael a žiji v Belgii.
  2. Našel jsem vaše stránky přes google při hledání nabíječky na udržování baterie.
  3. Zkontroloval jsem vše 99 nabíječek baterií ale nemohl najít ten, který by udržoval více baterií.
  4. Stále hledám dobrý okruh, proto doufám, že mi možná pomůžete.
  5. Doma máme různé olověné baterie a během zimy je většina z nich zanedbávána.
  6. Výsledkem je jaro, kontrola, která baterie se dostala a která ne.
  7. Problém je v rozmanitosti baterií. Jsem motorkář, moji bratři mají malé rypadlo a traktor, máme 2 dodávky s 2 karavany a my (já, matka, sestra, 2 bratři a tam přítelkyně) máme auto.
  8. Takže vidíte širokou škálu baterií, v minulosti jsem si koupil inteligentní 7stupňovou nabíječku, ale je nemožné postarat se o všechny baterie pomocí pouze jedné nabíječky.
  9. Takže se ptám, jestli byste mi mohli navrhnout obvod.
  10. S následujícími specifikacemi:
  11. Udržujte alespoň 5 nebo více baterií současně.
  12. Zkontroluje napětí, pokud nízký vybije kondenzátor do baterie.
  13. Schopný zvládnout kapacity od 3 Ah do 200 Ah.
  14. Bezpečné pro provoz 24/7 bez vstupu uživatele.
  15. Některé věci, nad kterými jsem se zamyslel:
  16. Při použití skládky víček není potřeba těžký síťový transformátor, protože zátěž transformátoru je pod kontrolou.
  17. Volitelný kondenzátor v závislosti na kapacitě baterie.
  18. Problémem pro mě bylo najít něco, co by mohlo aktivovat více výstupů na časové základně (pomocí lm311 pro snímání napětí, 555 pro výpis pomocí mosfetu).
  19. Indikátor nějakého druhu, který indikuje, která baterie potřebuje nejvíce skládek nebo okamžitých skládek, a vyhledá špatné baterie.
  20. Pokud si myslíte, že jsem udělal nějaké chyby, nebo jsou mé požadavky nemožné, dejte mi prosím hned vědět.
  21. Pokud byste mohli implementovat další funkce nebo bezpečnostní prvky, nemyslel jsem na to, neváhejte přidat nebo upravit :)
  22. Jsem student, který získává bakaláře z Elektro mechaniky, jsem elektronický nadšenec, mám místnost plnou komponentů a dílů, se kterými si mohu hrát.
  23. Ale chybí mi návrhářské dovednosti pro vytváření obvodů pro mé potřeby.
  24. Doufám, že vás tento problém zaujal a doufám, že si najdete čas a něco pro mě navrhnete.
  25. Možná by se tento okruh mohl stát číslem sto na vašem webu!
  26. Také skvělá práce s vaším webem a doufám, že pro vás bude to nejlepší!

Design

Diskutovaný koncept obvodu pro automatické nabíjení více baterií pomocí dump kondenzátoru lze zásadně rozdělit do 3 fází:



  1. stupeň detektoru komparátoru opamp
  2. Generátor intervalu IC 555 ON / OFF
  3. stupeň obvodu kondenzátoru

Fáze operační zesilovače jsou konfigurovány tak, aby udržovaly nepřetržité snímání úrovně nabití baterie a odpovídajícím způsobem prováděly odpojení / obnovení procesu nabíjení napříč bateriemi připojenými s jejich příslušnými vstupy. Proces nabíjení se provádí prostřednictvím systému skládky kondenzátoru.



Pojďme podrobně překonat různé problémy:

Samoregulační obvod nabíječky 4 zesilovačů baterie

První fází v této konstrukci je obvod detektoru opamp baterie nad nábojem, schéma této fáze je vidět níže:



Seznam dílů:

operační zesilovače: LM324



předvolby: 10K

zener 6V / 0,5 watt

R5 = 10 tis

diody = 6A4 nebo podle specifikací nabíjení

Budeme zde uvažovat pouze 4 baterie, a proto použijte 4 opampy pro příslušné přerušení nabíjení. Opampy A1 až A4 jsou převzaty z quad opamp IC LM324, z nichž každý je konfigurován jako kompartéry pro detekci připojené odpovídající baterie přes úrovně nabití.

Jak je vidět na schématu, neinvertující vstupy každého z operačních zesilovačů jsou konfigurovány s příslušnými klady baterie pro umožnění požadovaného snímání napětí baterie.

Pozitiva jednotlivých baterií jsou spojena s výstupem kondenzátoru na výstupu, o čemž pojednáme v další části článku.

Invertující (-) piny operačních zesilovačů jsou určeny na pevnou referenční úroveň prostřednictvím jediné společné zenerovy diody.

Předvolby připojené k (+) nebo neinvertujícím vstupům operačních zesilovačů a slouží k nastavení přesných vypínacích bodů plného nabití vzhledem k odpovídajícím (-) pinovým zenerovým referenčním úrovním.

Předvolby jsou nastaveny tak, že když příslušné napětí baterie dosáhne úrovně úplného nabití, proporcionální hodnota na pinu (+) operačního zesilovače prostě překročí zenerovu referenční úroveň (-) pinu.

Výše uvedená situace okamžitě změní výstup operačního zesilovače z jeho počátečních 0 V na vysokou logiku rovnou úrovni napájecího napětí.

Toto vysoké na výstupu operační zesilovač spouští přípustný obvod IC 555, takže IC 555 umožňuje vytvářet periodické intervaly ZAPNUTÍ / VYPNUTÍ přes připojený obvod výpisu kondenzátoru ... následující diskuse nám vysvětlí postup:

IC 555 Astable pro generování periodického zapnutí / vypnutí

Následující schéma ukazuje stupeň IC 555 nakonfigurovaný jako astabilní pro zamýšlené periodické generování spínání ON / OFF pro následující obvod vypínání kondenzátoru.

IC 555 Astable pro generování periodického zapnutí / vypnutí

Seznam dílů

IC = IC 555

R2 = 22 tis

R1, C2 = vypočítat a získat požadovanou rychlost cyklu vykládky náboje

Jak je znázorněno ve výše uvedeném diagramu, pin # 4, který je resetovacím vývodem IC 555, je spojen s výstupem příslušného stupně operační zesilovače.

Každý z operačních zesilovačů bude mít své vlastní samostatné stupně IC 555 spolu s fázovým vývodem kondenzátoru .

Když je baterie v procesu nabíjení a výstup operační zesilovače je udržován na nule, IC 555 astabilní zůstane deaktivován, avšak v okamžiku, kdy se příslušná připojená baterie plně nabije a dotyčný výstup operační zesilovač se změní na pozitivní, připojený IC 555 astabilní se stane aktivován, což způsobí, že jeho výstupní pin # 3 bude generovat periodické cykly ZAP / VYP.

Pin # 3 IC 555 je konfigurován s vlastním individuálním obvodem pro vyřazení kondenzátoru, který reaguje na cykly ZAPNUTÍ / VYPNUTÍ z fáze IC 555 a začíná proces nabíjení a vybíjení kondenzátoru přes příslušnou baterii.

Abychom pochopili, jak se tento kondenzátor chová v reakci na cykly zapnutí / vypnutí IC 555, možná budeme muset projít následující částí článku:

Okruh nabíječky kondenzátoru:

Podle požadavku je nutné nabíjet baterii přes obvod pro výpis kondenzátoru a já jsem přišel s následujícím obvodem, doufám, že to udělá práci podle očekávání:

Fungování obvodu výše zobrazeného obvodu nabíječky kondenzátoru kondenzátoru lze zjistit následujícím vysvětlením:

  • Dokud IC 555 zůstane v deaktivovaném stavu, může BC547 dostat požadované předpětí prostřednictvím svého základního 1K rezistoru, což zase udržuje přidružený tranzistor TIP36 v poloze ON.
  • Tato situace umožňuje nabití kolektorového kondenzátoru s vysokou hodnotou na maximální povolenou hranici. V této poloze je kondenzátor aktivován v pozici nabitého pohotovostního režimu.
  • V okamžiku, kdy se aktivuje stupeň IC 555 a začne jeho cyklus ON OFF, periody OFF cyklu vypnou pár BC547 / TIP36 a zapnou krajní levou stranu TIP36, která okamžitě uzavře a vypustí náboj z kondenzátoru do přidružené baterie pozitivní.
  • Následující cyklus ON od IC 555 vrátí situaci do předchozích podmínek a nabije kondenzátor 20 000 uF, a znovu, s dalším následujícím cyklem OFF je kondenzátoru umožněno vyložit svůj náboj přes příslušný tranzistor TIP36.
  • Tato operace nabíjení a vybíjení se provádí nepřetržitě, dokud se odpovídající baterie plně nenabije, což nutí operační zesilovač, aby se sám vypnul a celé řízení.

Všechny operační zesilovače fungují podobně, snímají stav připojené baterie a samočinně spouštějí výše vysvětlené postupy.

Tím se uzavírá vysvětlení týkající se navrhované automatické vícenásobné nabíječky baterií využívající nabíjení kondenzátoru, pokud máte jakékoli dotazy nebo pochybnosti, neváhejte komunikovat prostřednictvím komentářů ...




Předchozí: Obvod detektoru barev s kódem Arduino Další: Vysvětlení modulu ovladače motoru L298N DC