A következő cikkben ismertetett pontos akkumulátorkapacitás-tesztelő áramkör felhasználható bármely újratölthető akkumulátor maximális biztonsági kapacitásának valós idejű tesztelésére.
Timothy John
Alapkoncepció
Az áramkör úgy működik, hogy a tesztelt teljesen feltöltött akkumulátort állandó árammal kisüti, amíg a feszültsége el nem éri a mélykisülés értékét.
Ezen a ponton az áramkör automatikusan kikapcsol az akkumulátort a tápegységről, míg a csatlakoztatott kvarcóra biztosítja az eltelt időt, amely alatt az akkumulátor szolgáltatta a biztonsági másolatot. Ez az órában eltelt idő tájékoztatja a felhasználót az akkumulátor pontos kapacitásáról a beállított kisülési áramhoz viszonyítva.
Most tanuljuk meg a javasolt akkumulátor-kapacitás etster áramkör részletes működését a következő pontok segítségével:
Design jóvoltából: Elektor Electronics
Az áramkör fő szakaszai
Az akkumulátor-mentési idő tesztelő fenti vázlatára hivatkozva a tervezés 3 szakaszra osztható:
- Állandó áramú kisütési szakasz az IC1b használatával
- Mély ürítés Vágja le a szakaszt az IC1a segítségével
- Külső 1,5 V kvarcóra tápfeszültség kikapcsolása
Egyetlen kettős op erősítőt, az LM358 IC-t használnak mind az állandó áramkisüléshez, mind a mélykisüléses folyamat leállításához.
Az IC mindkét op erősítője kompartorokként van konfigurálva.
Az IC1b komparátor, mint az akkumulátor precíz állandó áramú kisütésszabályozója, úgy működik.
Hogyan működik az állandó áramú akkumulátor lemerülése
Az R8 – R17 ellenállások formájában a próbabábu kisülési terhelése a MOSFET forráskivezetése és a földvezeték között van összekötve.
Az előnyös kisülési áramtól függően ekvivalens feszültségesés keletkezik ezen a párhuzamos ellenállási bankon.
Ezt a feszültségesést megjegyezzük, és pontosan ugyanezt a potenciált állítjuk be az IC1b op erősítő nem invertáló bemenetén, az előre beállított P1 segítségével.
Amíg az ellenállásokon a feszültségesés e beállított érték alatt van, az op erősítő kimenete továbbra is magas marad, és a MOSFET bekapcsolt állapotban marad, és az akkumulátort az előnyben részesített állandó áramerősség mellett lemeríti.
Ha azonban feltételezzük, hogy az áram valamilyen oknál fogva növekszik, az ellenállási bank feszültségesése is növekszik, ami az IC1b inverteres 2-es érintkezőjénél lévő potenciál átmegy a nem invertáló csapon3. Ez azonnal átfordítja az op erősítő kimenetét 0 V-ra, kikapcsolva a MOSFET-et.
A MOSFET kikapcsolásakor az ellenállás feszültsége is azonnal csökken, és az op erősítő ismét bekapcsolja a MOSFET-et, és ez az ON / OFF ciklus gyors ütemben folytatódik, biztosítva, hogy az állandó áramkisülés tökéletesen fenntartva legyen az előre meghatározott szint.
Az állandó ellenállások kiszámítása
A MOSFET T1 forráskivezetésére csatlakoztatott párhuzamos ellenállási bank határozza meg az akkumulátor állandó áramterhelését.
Ez utánozza az akkumulátor tényleges terhelését és kisütési sebességét, amely rendszeres munkája során ki lehet téve.
Ha egy ólom-sav akkumulátor használjuk, akkor tudjuk, hogy ideális kisülési sebességének az Ah értékének 10% -ának kell lennie. Feltételezve, hogy 50 Ah akkumulátorunk van, akkor a kisütési sebességnek 5 ampernek kell lennie. Az akkumulátor nagyobb sebességgel is lemerülhet, de ez komolyan negatívan befolyásolhatja az akkumulátor élettartamát, ezért 5 amper válik ideális preferenciává.
Most egy 5 amperes áram esetén az ellenállás értékét úgy kell beállítanunk, hogy az 5 amperes áramra válaszul 0,5 V körül alakuljon.
Ezt gyorsan értékelni lehet az ohmi törvény alapján:
R = V / I = 0,5 / 5 = 0,1 Ohm
Mivel 10 ellenállás van párhuzamosan, az egyes ellenállások értéke 0,1 x 10 = 1 Ohm lesz.
A teljesítmény kiszámítható: 0,5 x 5 = 2,5 watt
Mivel 10 ellenállás párhuzamosan van, az egyes ellenállások teljesítménye = 2,5 / 10 = 0,25 watt vagy egyszerűen 1/4 watt lehet. A pontos munkavégzés érdekében azonban a teljesítmény egy ellenállás 1/2 wattjára növelhető.
Hogyan állítsuk be a mélykibocsátási határértéket
Az akkumulátor biztonsági mentésének legkisebb feszültségküszöbét eldöntő mélykisütést az IC1a op erősítő kezeli.
A következő módon állítható be:
Tegyük fel, hogy egy 12 V-os ólom-savas akkumulátor legalacsonyabb kisütési szintje 10 V.
Ez azt jelenti, hogy az op erősítő inverterének pin2-je most pontos 10 V referenciára van állítva.
Most, az elején, az akkumulátor feszültsége meghaladja ezt a 10 V-szintet, emiatt a pin3 nem invertáló bemeneti tűje magasabb lesz, mint a pin2. Emiatt az IC1a kimenete magas lesz, lehetővé téve a relé BE kapcsolását.
Ez viszont lehetővé tenné, hogy az akkumulátor volatge elérje a MOSFET-et a kisütési folyamathoz.
Végül, amikor az akkumulátort a 10 V jel alatt lemerítik, az IC1a pin3 potenciálja nagyobb lesz, mint a pin2, ami kimenete nullává válik, és a relét kikapcsolják. Az akkumulátort levágják és leállítják a további lemerüléstől.
Az eltelt biztonsági idő mérése
Az akkumulátor kapacitásának vizuális mérése az akkumulátor teljes lemerülési szintjének eléréséhez szükséges idő szempontjából elengedhetetlen, hogy rendelkezzen olyan időjelzővel, amely megmutatja a kezdetektől eltelt időt, amíg az akkumulátor el nem éri a mélykisülést. szint.
Ez egyszerűen megvalósítható bármely szokásos kvarc falióra és annak összekapcsolásával 1,5 V-os akkumulátor eltávolítva.
Először eltávolítják az órától az 1,5 V-os elemet, majd az akkumulátor pólusait a megfelelő polaritással csatlakoztatják a K4 csatlakozó pontjaihoz.
Ezután az óra 12 0 órára módosul.
Most, amikor az áramkör elindul, a reléérintkezők második párja összeköti az 1,5 V DC-t az R7 / D2 csatlakozásától az óráig.
Ez táplálja a kvarcórát, hogy megmutassa az akkumulátor lemerülésének eltelt idejét.
Végül, amikor az akkumulátor mélyen lemerült, a relé be- és kikapcsolja az órát. Az óra fagyasztja le és rögzíti az akkumulátor pontos kapacitását vagy az akkumulátor valós mentési idejét.
Vizsgálati eljárás
Miután befejeződött az akkumulátor-kapacitás tesztelő összeszerelése, a következő tartozékokat kell csatlakoztatnia a különböző csatlakozókhoz K1-től K4-ig.
A K1-et feszültségmérővel kell összekötni a mélykisülés feszültségszintjének P2 beállítással történő beállításához.
A K2 ampermérővel csatlakoztatható az akkumulátor állandó áramának lemerüléséhez, bár ez opcionális. Ha ampermérőt nem használnak a K2-nél, győződjön meg arról, hogy a K2 pontokon keresztül vezetékes összekötőt kell hozzáadni.
A vizsgált akkumulátort megfelelő polaritással kell összekötni a K3-val.
Végül egy kvarcóra akkumulátor-kapcsait össze kell kötni a K4-en, az előző szakaszban leírtak szerint.
Miután a fenti elemeket megfelelően integráltuk, és a P1 / P2 előre beállított beállításait az előző magyarázatnak megfelelően megnyomtuk, az S1 kapcsolót megnyomhatjuk az akkumulátor kapacitásának tesztelési folyamatának elindításához.
Ha ampermérőt csatlakoztatnak, akkor azonnal megkezdi a MOSFET forrásellenállások által beállított pontos állandó áram kisülést, és a kvarcóra megkezdi az akkumulátor eltelt idejének rögzítését.
Előző: Középső C80 hangszóró doboz készítése a surround hangrendszerekhez Következő: Xenon Strobe fényvezérlő áramkör
