Obwód wielu ładowarek akumulatorów wykorzystujący kondensator zrzutowy

Wypróbuj Nasz Instrument Do Eliminowania Problemów





W tym artykule postaramy się zbudować automatyczny obwód ładowarki akumulatorów wykorzystujący koncepcję kondensatora zrzutowego do samodzielnego wykrywania i ładowania wielu zestawów akumulatorów. Pomysł został zgłoszony przez pana Michaela.

Cele i wymagania obwodu

  1. Mam na imię Michael i mieszkam w Belgii.
  2. Znalazłem twoją witrynę w Google podczas wyszukiwania ładowarki podtrzymującej akumulator.
  3. Sprawdziłem wszystko 99 ładowarek ale nie mogłem znaleźć takiego, który utrzymuje wiele baterii.
  4. Wciąż szukam dobrego toru, dlatego mam nadzieję, że może mi pan pomoże.
  5. W domu mamy różnorodne akumulatory kwasowo-ołowiowe i zimą większość z nich zostaje zaniedbana.
  6. Rezultatem było sprawdzenie, która bateria się sprawdziła, a która nie.
  7. Problemem jest różnorodność akumulatorów Jestem motocyklistą, moi bracia mają małą koparkę i traktor, mamy 2 samochody dostawcze z 2 przyczepami kempingowymi i my (ja, mama, siostra, 2 bracia i tam dziewczyny) wszyscy mamy samochód.
  8. Widzisz więc SZEROKĄ różnorodność akumulatorów, w przeszłości kupiłem inteligentną 7-stopniową ładowarkę, ale nie można zająć się wszystkimi akumulatorami przy użyciu tylko jednej ładowarki.
  9. Więc pytam, czy mógłbyś zaprojektować dla mnie obwód.
  10. Z następującymi specyfikacjami:
  11. Utrzymuj co najmniej 5 lub więcej baterii jednocześnie.
  12. Sprawdza napięcie, jeśli niskie zrzuca kondensator do akumulatora.
  13. Potrafi obsługiwać pojemności od 3 Ah do 200 Ah.
  14. Bezpieczna praca 24/7 bez ingerencji użytkownika.
  15. Kilka rzeczy, nad którymi zastanawiałem się:
  16. Dzięki zastosowaniu zrzutu kołpaka nie ma potrzeby stosowania ciężkiego transformatora sieciowego, ponieważ obciążenie transformatora jest pod kontrolą.
  17. Wybierany kondensator w zależności od pojemności baterii.
  18. Problemem było dla mnie znalezienie czegoś, co mogłoby aktywować wiele wyjść na podstawie czasu (używając lm311 do wykrywania napięcia, 555 do zrzucania za pomocą mosfet).
  19. Jakiś wskaźnik, który wskaże, która bateria wymagała najwięcej zrzutów lub natychmiastowych zrzutów i zlokalizuje złe baterie.
  20. Jeśli uważasz, że popełniłem jakieś błędy lub moje wymagania są niemożliwe, pozwól mi teraz.
  21. Gdybyś mógł zaimplementować dodatkowe funkcje lub funkcje bezpieczeństwa, nie pomyślałem o tym, nie wahaj się dodawać lub modyfikować :)
  22. Jestem studentem uzyskującym tytuł licencjata z elektro-mechaniki, jestem entuzjastą elektroniki, mam pokój pełen komponentów i części do zabawy.
  23. Ale brakuje mi umiejętności projektanta do tworzenia obwodów na moje potrzeby.
  24. Mam nadzieję, że zainteresowałem się tym problemem i mam nadzieję, że znajdziesz czas, aby coś dla mnie zaprojektować.
  25. Może ten tor mógłby stać się setką na Twojej stronie!
  26. Świetna robota z Twoją witryną i mam nadzieję, że wszystko będzie dla Ciebie najlepsze!

Projektowanie

Omawianą koncepcję obwodu do automatycznego ładowania wielu akumulatorów za pomocą kondensatora zrzutowego można zasadniczo podzielić na 3 etapy:



  1. stopień detektora komparatora opamp
  2. Generator interwałowy IC 555 ON / OFF
  3. zrzut stopnia obwodu kondensatora

Stopnie wzmacniacza operacyjnego są skonfigurowane tak, aby utrzymywać ciągłe wykrywanie poziomu naładowania akumulatora i odpowiednio wykonywać odcięcie / przywrócenie procesu ładowania na akumulatorach podłączonych do odpowiednich wejść. Proces ładowania odbywa się poprzez układ zrzutu kondensatorów.

Podkreślmy szczegółowo różne stopnie:



Samoregulujący obwód ładowarki 4 baterii

Pierwszym etapem w tym projekcie jest obwód detektora naładowania akumulatora opampa, schemat tego etapu można zobaczyć poniżej:

Lista części:

opampy: LM324

ustawienia wstępne: 10 tys

zener 6V / 0,5 W.

R5 = 10 K.

diody = 6A4 lub zgodnie ze specyfikacją ładowania

Rozważymy tutaj tylko 4 baterie, a zatem użyj 4 opampów dla odpowiednich odcięć nadmiernego obciążenia. Wzmacniacze operacyjne A1 do A4 są pobierane z poczwórnego wzmacniacza operacyjnego IC LM324, z których każdy jest skonfigurowany jako komparatory, aby wykryć dołączony odpowiedni akumulator powyżej poziomów naładowania.

Jak widać na schemacie, nieodwracające wejścia każdego ze wzmacniaczy operacyjnych są skonfigurowane z odpowiednimi dodatnimi poziomami baterii, aby umożliwić wymagane wykrywanie napięcia baterii.

Pozytywy poszczególnych akumulatorów są związane z wyjściem zrzutowym kondensatora, o czym będziemy mówić w dalszej części artykułu.

Odwracające (-) piny wzmacniaczy operacyjnych są przypisane do stałego poziomu odniesienia przez pojedynczą wspólną diodę Zenera.

Presety dołączone do (+) lub nieodwracających wejść wzmacniaczy operacyjnych i służą do ustawiania dokładnych punktów wyzwalania pełnego naładowania w odniesieniu do odpowiednich (-) poziomów odniesienia Zenera.

Ustawienia wstępne są ustawione tak, że gdy odpowiednie napięcie akumulatora osiągnie pełny poziom naładowania, proporcjonalna wartość na pinie (+) wzmacniacza operacyjnego po prostu przekroczy (-) poziom odniesienia Zenera.

Powyższa sytuacja natychmiast zmienia wyjście wzmacniacza operacyjnego z początkowego 0V na wysoką logikę równą poziomowi napięcia zasilania.

Ta wysoka wartość na wyjściu opamp wyzwala obwód IC 555, tak że IC 555 może wytwarzać okresowe interwały WŁ. / WYŁ. Przez dołączony obwód zrzutu kondensatora ... następująca dyskusja wyjaśni nam postępowanie:

IC 555 Astable do generowania okresowego ON / OFF

Poniższy schemat przedstawia stopień IC 555 skonfigurowany jako stabilny dla zamierzonego generowania okresowego przełączania WŁ. / WYŁ. Dla kolejnego obwodu zrzutu kondensatora.

IC 555 Astable do generowania okresowego ON / OFF

Lista części

IC = IC 555

R2 = 22 tys

R1, C2 = oblicz, aby uzyskać żądaną szybkość cyklu zrzutu ładunku

Jak pokazano na powyższym schemacie, pin # 4, który jest resetowaniem pinów układu IC 555, jest połączony z wyjściem odpowiedniego stopnia operacyjnego.

Każdy z wzmacniaczy operacyjnych będzie miał własne oddzielne stopnie IC 555 wraz ze stopniem obwodu zrzutowego kondensatora .

Podczas gdy bateria jest w trakcie ładowania, a wyjście opamp jest utrzymywane na zero, IC 555 astable pozostaje wyłączony, jednak w momencie, gdy odpowiednia podłączona bateria zostanie w pełni naładowana, a dane wyjście opampu zmieni się na dodatnie, podłączony IC 555 staje się astable aktywowany, co powoduje, że jego styk wyjściowy nr 3 generuje okresowe cykle WŁ. / WYŁ.

Styk nr 3 układu IC 555 jest skonfigurowany z własnym indywidualnym obwodem zrzutu kondensatora, który reaguje na cykle włączania / wyłączania ze stopnia IC 555 i rozpoczyna proces ładowania i rozładowywania kondensatora na odpowiednim akumulatorze.

Aby zrozumieć, jak zachowuje się ten kondensator zrzutowy w odpowiedzi na cykle włączania / wyłączania IC 555, być może będziemy musieli przejść przez następującą sekcję artykułu:

Obwód ładowarki zrzutu kondensatora:

Zgodnie z żądaniem bateria musi być ładowana przez obwód zrzutu kondensatora, a ja wymyśliłem następujący obwód, mam nadzieję, że wykona zadanie zgodnie z oczekiwaniami:

Funkcjonowanie obwodu pokazanego powyżej obwodu ładowarki zrzutowej kondensatora można nauczyć się następującym wyjaśnieniem:

  • Dopóki układ IC 555 pozostaje w stanie wyłączonym, BC547 może uzyskać wymagane polaryzowanie poprzez swój podstawowy rezystor 1K, który z kolei utrzymuje skojarzony tranzystor TIP36 w pozycji ON.
  • Sytuacja ta pozwala na naładowanie kondensatora kolektora o dużej wartości do maksymalnego dopuszczalnego limitu. W tej pozycji kondensator jest uzbrojony w naładowanym stanie gotowości.
  • W momencie aktywacji stopnia IC 555 i rozpoczęcia cyklu ON OFF, okresy OFF cyklu wyłączają parę BC547 / TIP36 i włączają skrajną lewą stronę TIP36, która natychmiast zamyka i zrzuca ładunek z kondensatora do skojarzonego akumulatora pozytywny.
  • Następny cykl ON z IC 555 przywraca sytuację do poprzednich warunków i ładuje kondensator 20000 uF, a po raz kolejny, w następnym kolejnym cyklu wyłączenia, kondensator może zrzucić swój ładunek przez odpowiedni tranzystor TIP36.
  • Ta operacja ładowania i rozładowywania jest wykonywana w sposób ciągły, aż odpowiedni akumulator zostanie w pełni naładowany, zmuszając opamp do wyłączenia samego siebie i całego postępowania.

Wszystkie opampy działają w podobny sposób, wykrywając stan podłączonej baterii i uruchamiając samodzielnie opisane powyżej procedury.

Na tym kończy się wyjaśnienie dotyczące proponowanej automatycznej wielokrotnej ładowarki akumulatorów wykorzystującej ładowanie zrzutowe kondensatora, jeśli masz jakiekolwiek pytania lub wątpliwości, nie wahaj się komunikować poprzez komentarze ...




Poprzedni: Obwód detektora koloru z kodem Arduino Dalej: Objaśnienie modułu sterownika silnika prądu stałego L298N