Precizni krug ispitivača kapaciteta baterije - Ispitivač vremena izrade sigurnosnih kopija

Precizni krug ispitivača kapaciteta baterije objašnjen u sljedećem članku može se koristiti za testiranje maksimalnog rezervnog kapaciteta bilo koje punjive baterije u stvarnom vremenu.

Timothy John

Osnovni pojam

Krug djeluje tako da praktički prazni potpuno napunjenu bateriju koja se ispituje konstantnom strujom, sve dok njen napon ne dosegne vrijednost dubokog pražnjenja.

U ovom trenutku sklop automatski presijeca baterija dolazi iz opskrbe, dok povezani kvarcni sat osigurava proteklo vrijeme za koje je baterija osiguravala rezervu. Ovo proteklo vrijeme na satu informira korisnika o preciznom kapacitetu baterije s obzirom na zadanu struju pražnjenja.

Sada ćemo naučiti detaljan rad predloženog kruga etster kapaciteta baterije uz pomoć sljedećih točaka:

Ljubaznost dizajna: Elektor Electronics

Glavne faze kruga

Pozivajući se na gornju shemu ispitivača vremena rezervne baterije, dizajn se može podijeliti u 3 faze:

• Faza pražnjenja s konstantnom strujom pomoću IC1b
• Faza dubokog pražnjenja odrezana pomoću IC1a
• Vanjski presjek napajanja kvarcnog sata od 1,5 V

Jedno dualno opcijsko pojačalo IC LM358 koristi se za provođenje i postupka stalnog pražnjenja struje i procesa dubokog pražnjenja.

Oba opcijska pojačala s IC-a konfigurirana su kao usporednici.

Usporedno pojačalo IC1b radi poput preciznog regulatora pražnjenja stalne struje za bateriju.

Kako djeluje stalno pražnjenje baterije

Lažno pražnjenje u obliku otpornika R8 do R17 povezano je između MOSFET izvorne stezaljke i uzemljenja.

Ovisno o poželjnoj struji pražnjenja, ekvivalentni pad napona generira se na tim paralelnim otpornicima.

Ovaj pad napona se bilježi, a potpuno isti potencijal podešava se na neinvertirajućem ulazu optičkog pojačala IC1b kroz unaprijed postavljenu P1.

Sve dok je pad napona na otpornicima ispod ove postavljene vrijednosti, izlaz optičkog pojačala i dalje ostaje visok, a MOSFET ostaje UKLJUČEN, prazneći bateriju pri željenoj konstantnoj brzini struje.

Međutim, ako pretpostavimo da struja iz nekog razloga ima tendenciju porasta, pad napona na otpornoj skupini također se povećava uzrokujući da potencijal na invertirajućem zatiču2 IC1b prijeđe preko neinvertirajućeg pina3. Ovo trenutno preokreće izlaz opcijskog pojačala na 0V isključujući MOSFET.

Kad se MOSFET ISKLJUČI, napon na otporniku također momentalno pada, a opcijsko pojačalo ponovno uključuje MOSFET, a ovaj se ciklus ON / OFF nastavlja velikom brzinom, osiguravajući da se konstantno pražnjenje struje savršeno održava na unaprijed određenom nivo.

Kako izračunati otpornike konstantne struje

Paralelna banka otpora spojena na izvornom priključku MOSFET-a T1 određuje konstantno strujno pražnjenje baterije.

To oponaša stvarno opterećenje i brzinu pražnjenja kojima baterija može biti izložena tijekom redovnog rada.

Ako je a olovna kiselina baterija tada se zna da bi njegova idealna brzina pražnjenja trebala biti 10% od njegove vrijednosti Ah. Pod pretpostavkom da imamo bateriju od 50 Ah, tada bi stopa pražnjenja trebala biti 5 ampera. Baterija bi se mogla isprazniti i po većim brzinama, ali to bi moglo ozbiljno utjecati na životni vijek baterije, pa stoga idealno preferenciju postaje pojačalo od 5 ampera.

Sada, za struju od 5 amp, moramo postaviti vrijednost otpornika tako da se razvije kao oko 0,5 V preko sebe kao odgovor na struju od 5 amp.

To se može brzo procijeniti kroz Ohmov zakon:

R = V / I = 0,5 / 5 = 0,1 ohma

Budući da paralelno postoji 10 otpornika, vrijednost svakog otpora postaje 0,1 x 10 = 1 Ohm.

Snaga se može izračunati kao 0,5 x 5 = 2,5 vata

Budući da je 10 otpornika paralelno, snaga svakog otpora može biti = 2,5 / 10 = 0,25 vata ili jednostavno 1/4 vata. Međutim, kako bi se osigurao precizan rad, snaga se može povećati na 1/2 vata za svaki otpornik.

Kako postaviti prekid dubokog pražnjenja

Prekidač dubokog pražnjenja koji određuje najniži prag napona za rezervnu bateriju upravlja opcijskim pojačalom IC1a.

Može se postaviti na sljedeći način:

Pretpostavimo da je najniža razina pražnjenja za olovnu bateriju od 12 V 10 V. Unaprijed postavljena vrijednost P2 postavljena je tako da napon na K1 priključku daje preciznih 10 V.

To znači da je invertirani pin2 opcijskog pojačala sada postavljen na preciznu referencu od 10 V.

Sada će na početku napon baterije biti iznad ove razine od 10 V, zbog čega će neinvertirajući ulazni pin pin3 biti veći od pin2. Zbog toga će izlaz IC1a biti visok, što omogućuje uključivanje releja.

To bi zauzvrat omogućilo da baterija dosegne MOSFET za postupak pražnjenja.

Konačno, kada se baterija isprazni ispod oznake 10 V, potencijal pin3 IC1a postaje veći od pin2, što dovodi do toga da njegov izlaz postane nula i relej se ISKLJUČI. Baterija je odsječena i zaustavljena od daljnjeg pražnjenja.

Kako izmjeriti proteklo vrijeme izrade sigurnosne kopije

Da biste dobili vizualno mjerenje kapaciteta baterije u smislu vremena potrebnog da baterija dosegne punu razinu pražnjenja, bitno je imati indikator vremena koji će prikazivati ​​proteklo vrijeme od početka, sve dok baterija ne dođe do dubokog pražnjenja nivo.

To se jednostavno može primijeniti spajanjem bilo kojeg uobičajenog kvarcnog zidnog sata sa svojim 1,5 V baterija uklonjen.

Prvo se iz sata ukloni baterija od 1,5 V, a zatim su terminali baterije povezani s točkama K4 konektora, s ispravnim polaritetom.

Zatim se sat podešava na 12 0 sata.

Sada, kada je krug pokrenut, drugi par kontakata releja povezuje 1,5 V DC od spoja R7 / D2 sa satom.

To napaja kvarcni sat tako da prikazuje proteklo vrijeme postupka pražnjenja baterije.

Konačno, kad se baterija duboko isprazni, relej uključuje i isključuje napajanje sata. Vrijeme na satu se zamrzava i bilježi precizan kapacitet baterije ili stvarno vrijeme rezervne baterije.

Postupak ispitivanja

Nakon završetka sklopa ispitivača kapaciteta baterije, morat ćete spojiti sljedeći pribor na razne konektore od K1 do K4.

K1 treba spojiti voltmetrom za podešavanje razine napona dubokog pražnjenja pomoću podešavanja P2.

K2 se može povezati ampermetrom radi provjere pražnjenja akumulatora konstantnom strujom, iako to nije obavezno. Ako se ampermetar ne koristi na K2, dodajte žicu preko K2 točaka.

Ispitivana baterija trebala bi biti povezana preko K3 s ispravnim polaritetom.

Na kraju, terminali baterije za kvarcni sat trebaju biti povezani preko K4 kako je objašnjeno u prethodnom odjeljku.

Nakon što se gore navedene stavke na odgovarajući način integriraju i postave unaprijed postavljene postavke P1 / P2 prema prethodnom objašnjenju, prekidač S1 može se pritisnuti za pokretanje postupka ispitivanja kapaciteta baterije.

Ako je priključen ampermetar, on će odmah početi prikazivati ​​precizno pražnjenje konstantne struje kako su ga postavili otpornici izvora MOSFET, a kvarcni sat započet će bilježiti proteklo vrijeme baterije.