I den här artikeln kommer vi att försöka bygga en automatisk batteriladdarkrets med hjälp av dumpkondensatorkoncept för självdetektering och laddning av flera uppsättningar batterier. Idén begärdes av Michael.
Kretsmål och krav
- Jag heter Michael och bor i Belgien.
- Jag hittade din webbplats via google under min sökning efter en batteriladdare.
- Jag har kollat alla 99 batteriladdare men kunde inte hitta en som underhåller flera batterier.
- Jag letar fortfarande efter en bra krets, därför hoppas jag att du kanske kan hjälpa mig.
- Hemma har vi en mängd blybatterier och under vintern försummas de flesta.
- Resultatet på våren, en kontroll vilket batteri som gjorde det och vilket inte.
- Problemet är de olika batterierna jag är en cyklist, mina bröder har en liten grävmaskin och traktor, vi har 2 skåpbilar med 2 husvagnar och vi (jag, mamma, syster, 2 bröder och där flickvänner) har alla en bil.
- Så du ser ett brett utbud av batterier, tidigare har jag köpt en smart 7-stegs laddare men det är omöjligt att ta hand om alla batterier med bara en laddare.
- Så jag frågar om du kan utforma en krets för mig.
- Med följande specifikationer:
- Underhåll minst 5 eller fler batterier samtidigt.
- Kontrollerar spänningen om lågt tappar en kondensator i batteriet.
- Kan hantera kapaciteter så låga som 3 Ah upp till 200 Ah.
- Säker att använda 24/7 utan användarinmatning.
- Några av de saker jag har funderat över:
- Med användning av en kapseldump behövs ingen kraftig transformator eftersom belastningen på transformatorn är under kontroll.
- En valbar kondensator beroende på batteriets kapacitet.
- Ett problem för mig var att hitta något som kunde aktivera flera utgångar på en tidsbas (med hjälp av en lm311 för att känna av spänningen, en 555 för att dumpa med mosfet).
- En indikator av något slag, som anger vilket batteri som behövs mest dumpningar eller omedelbara dumpningar och lokaliserar dåliga batterier.
- Om du tror att jag har gjort några fel, eller om mina krav är omöjliga, låt mig nu.
- Om du kunde implementera extra funktioner eller säkerhetsfunktioner tänkte jag inte på att tveka inte att lägga till eller ändra :)
- Jag är student som får en kandidatexamen i elektromekanik, jag är en elektronisk entusiast, har ett rum fullt av komponenter och delar att leka med.
- Men jag saknar designerfärdigheter för att bygga kretsar efter mina behov.
- Jag hoppas att jag har väckt ditt intresse för detta problem och hoppas att du hittar tid att utforma något åt mig.
- Kanske kan den här kretsen bli nummer hundra på din webbplats!
- Också bra jobb med din webbplats och hoppas det bästa för dig!
Designen
Det diskuterade kretskonceptet för automatisk laddning av flera batterier med dumpkondensator kan i grunden delas in i tre steg:
- opamp-komparatordetektor
- IC 555 PÅ / AV-intervallgenerator
- dumpa kondensatorns kretssteg
Opampstegen är konfigurerade för att upprätthålla en kontinuerlig avkänning av batteriladdningsnivån och på motsvarande sätt avbryta / återställa laddningsprocessen över de anslutna batterierna med deras relevanta ingångar. Laddningsprocessen utförs via kondensatorns dumpsystem.
Låt oss undersöka de olika stgaes noggrant:
Självreglerande 4-batteriladdarkrets
Det första steget inom denna konstruktion är detektorkretsen för opampbatteri över laddning, schemat för detta steg kan ses nedan:
Dellista:
opamps: LM324
förinställningar: 10K
zener 6V / 0,5 watt
R5 = 10K
dioder = 6A4 eller enligt laddningsspecifikationerna
Vi kommer bara att överväga fyra batterier här och därför använd 4 opamps för respektive överladdningsavbrott. A1- och A4-lamporna är hämtade från fyrhjulingen IC LM324, var och en konfigurerad som kompartorer för att upptäcka det anslutna motsvarande batteriet över laddningsnivåer.
Som framgår av diagrammet är de icke-inverterande ingångarna för var och en av opamparna konfigurerade med relevanta batteripositiva för att möjliggöra den erforderliga avkänningen av batterispänningarna.
Det positiva med de enskilda batterierna är kopplat till kondensatorns utgång, vilket vi kommer att diskutera i den senare delen av artikeln.
De inverterande (-) stiften på opamperna betecknas till en fast referensnivå genom en enda vanlig zenerdiod.
Förinställningarna kopplade till (+) eller de icke-inverterande ingångarna på opamperna och används för att ställa in de exakta fulladdade utlösningspunkterna i förhållande till motsvarande (-) stift zener-referensnivåer.
Förinställningarna är inställda så att när den relevanta batterispänningen når full laddningsnivå, går det proportionella värdet vid stiftet (+) på opampen precis över referensnivån (-) stift zener.
Ovanstående situation förvandlar omedelbart opampens utgång från dess initiala 0V till en hög logik som är lika med matningsspänningsnivån.
Detta höga vid opamp-utgången utlöser en IC 555-krets som kan aktiveras så att IC 555 är möjlig att producera ett periodiskt PÅ / AV-intervall över den anslutna kondensator-dumpkretsen ... följande diskussion kommer att förklara förfarandet:
IC 555 Astabel för att generera periodisk PÅ / AV
Följande schema visar IC 555-steget konfigurerat som en astabel för den avsedda periodiska PÅ / AV-omkopplingsgenereringen för den efterföljande kondensator-dumpningskretsen.
Dellista
IC = IC 555
R2 = 22K
R1, C2 = beräkna för att få önskad laddningscykelhastighet
Som visas i ovanstående diagram är stift nr 4, som är återställningsstiften för IC 555, ansluten till utsignalen från det relevanta opampsteget.
Var och en av opamperna kommer att ha sina egna separata IC 555-steg tillsammans med kondensatorns dumpkretssteg .
Medan batteriet är i laddningsprocessen och opamputgången hålls på noll, förblir IC 555 astable inaktiverad, men när det aktuella anslutna batteriet blir fulladdat och den berörda opamputgången blir positiv blir den anslutna IC 555 astable aktiverad, vilket gör att dess utgångsstift # 3 genererar en periodisk PÅ / AV-cykel.
Stift nr 3 på IC 555 är konfigurerad med sin egen individuella kondensator-dumpningskrets, som svarar på PÅ / AV-cyklerna från IC 555-steget och börjar processen att ladda och dumpa en kondensator över det aktuella batteriet.
För att förstå hur denna dumpningskondensator beter sig som svar på IC 555 PÅ / AV-cyklerna kan vi behöva gå igenom följande avsnitt i artikeln:
Kondensator Dump Charger Circuit:
Enligt begäran måste batteriet laddas via en kondensator-dumpningskrets, och jag kom fram till följande krets, jag hoppas att det skulle göra jobbet enligt förväntningarna:
Kretsfunktionen för den ovan visade kondensatorns dumpningsladdarkrets kan läras följande förklaring:
- Så länge IC 555 förblir i inaktiverat tillstånd tillåts BC547 att få den förspänning som krävs genom sitt bas 1K-motstånd, vilket i sin tur håller den associerade TIP36-transistorn i PÅ-läge.
- Denna situation gör det möjligt för högkvalitativa kollektorkondensatorer att laddas till sin maximalt tillåtna gräns. I detta läge är kondensatorn beväpnad i laddad beredskapsläge.
- I det ögonblick som IC 555-steget aktiveras och börjar sin PÅ AV-cykel stängs cykelns AV-perioder AV BC547 / TIP36-paret och kopplar PÅ den extrema vänstra sidan TIP36, som omedelbart stänger och tappar laddningen från kondensatorn till det tillhörande batteriet positiv.
- Nästa PÅ-cykel från IC 555 återställer situationen till de tidigare förhållandena och laddar kondensatorn på 20 000 uF, och återigen, med nästa efterföljande AV-cykel, får kondensatorn tömma sin laddning via relevant TIP36-transistor.
- Denna laddning och dumpning utförs kontinuerligt tills motsvarande batteri blir fulladdat, vilket tvingar opampen att stänga av sig själv och hela processen.
Alla opamps fungerar på samma sätt genom att känna av det bifogade batteriets tillstånd och själv starta ovan beskrivna procedurer.
Detta avslutar förklaringen angående den föreslagna automatiska laddaren med flera batterier med kondensatorladdning, om du har några frågor eller tvivel, tveka inte att kommunicera genom kommentarer ...
Tidigare: Färgdetektorkrets med Arduino-kod Nästa: L298N DC Motor Driver Module Explained
