מעגל בודק קיבולת סוללה מדויק - בודק זמן גיבוי

ניתן להשתמש במעגל בודק קיבולת הסוללה המדויק המוסבר במאמר הבא לבדיקת קיבולת הגיבוי המרבית של כל סוללה נטענת בזמן אמת.

מאת טימותי ג'ון

מושג בסיסי

המעגל פועל על ידי פריקה של סוללה טעונה במלואה הנבדקת באמצעות זרם קבוע, עד שהמתח שלה מגיע לערך הפריקה העמוקה.

בשלב זה המעגל מנותק אוטומטית את הסוללה מהאספקה, בעוד שעון קוורץ מחובר מספק את הזמן שחלף שבגינה הגיב הסוללה. הזמן החולף הזה בשעון מודיע למשתמש לגבי הקיבולת המדויקת של הסוללה ביחס לזרם הפריקה שנקבע.

עכשיו בואו ללמוד את העבודה המפורטת של מעגל האתרים המוצע עם קיבולת הסוללה בעזרת הנקודות הבאות:

באדיבות עיצוב: אלקטרור אלקטרוניקה

השלבים המרכזיים של המעגל

בהתייחס לסכמה הנ'ל של בודק זמן גיבוי הסוללה, ניתן לחלק את העיצוב לשלושה שלבים:

• שלב פריקה זרם קבוע באמצעות IC1b
• פריקה עמוקה מנותקת את הבמה באמצעות IC1a
• אספקת חיתוך שעון קוורץ חיצוני 1.5 V

מגבר יחיד כפול IC IC LM358 משמש ליישום שניהם, פריקת הזרם הקבועה וניתוק הפריקה העמוק.

שני מגברי ה- OP מה- IC מוגדרים כ- compartaors.

מגבר ה- IC1b המשווה פועל כמו בקר פריקה מדויק של זרם קבוע עבור הסוללה.

איך עובד פריקת הסוללה הקבועה

עומס פריקת הדמה בצורה של נגדים R8 עד R17 מחובר בין מסוף המקור MOSFET לקו הקרקע.

בהתאם לזרם הפריקה המועדף, נוצרת ירידה במתח שווה ערך על פני בנק הנגד המקביל.

צוין ירידת מתח זו, ואותו פוטנציאל מתואם בדיוק על הקלט הלא-הפוך של מגבר ה- IC1b, דרך P1 המוגדרת מראש.

כעת כל עוד ירידת המתח על פני הנגדים נמוכה מערך מוגדר זה, תפוקת המגבר הממשיכה ממשיכה להישאר גבוהה, וה- MOSFET נשאר מופעל ומוריד את הסוללה בקצב הזרם הקבוע המועדף.

עם זאת, אם נניח שהזרם נוטה לעלות בגלל סיבה כלשהי, ירידת המתח על פני בנק הנגד גם עולה וגורמת לפוטנציאל שבסיכה 2 ההפוכה של IC1b לעבור על הסיכה הלא-הפוכה. זה מעביר באופן מיידי את הפלט של מגבר ה- OP ל- 0V וכיבוי ה- MOSFET.

כאשר ה- MOSFET כבוי, המתח על פני הנגד יורד גם הוא באופן מיידי, ומגבר ה- OP נדלק שוב על ה- MOSFET, ומחזור הפעלה / כיבוי זה ממשיך בקצב מהיר, ומבטיח שהפריקה הנוכחית הקבועה נשמרת בצורה מושלמת בקבוע מראש. רָמָה.

כיצד לחשב את הנגדים הנוכחיים הקבועים

בנק הנגד המקביל המחובר במסוף המקור של ה- MOSFET T1 קובע את עומס פריקת הזרם הקבועה של הסוללה.

זה מחקה את קצב העומס והפריקה בפועל שהסוללה עשויה להיות נתונה להם במהלך העבודה הקבועה שלה.

אם סוללת חומצה עופרת משמש, אז אנו יודעים שקצב הפריקה האידיאלי שלו צריך להיות 10% מערכו Ah. בהנחה שיש לנו סוללה של 50 אה, אז קצב הפריקה צריך להיות 5 אמפר. הסוללה יכולה להיות משוחררת גם בקצב גבוה יותר, אך הדבר עלול להשפיע באופן שלילי על חיי הסוללה, ולכן 5 אמפר הופך להעדפה האידיאלית.

כעת, עבור זרם של 5 אמפר, עלינו להגדיר את ערך הנגד כך שהוא מתפתח עשוי להיות סביב 0.5 וולט על עצמו בתגובה לזרם 5 אמפר.

ניתן להעריך זאת במהירות באמצעות חוק אוהם:

R = V / I = 0.5 / 5 = 0.1 אוהם

מכיוון שיש 10 נגדים במקביל, הערך עבור כל נגדים הופך ל 0.1 x 10 = 1 אוהם.

ניתן לחשב את ההספק כ- 0.5 x 5 = 2. 5 וואט

מכיוון ש -10 נגדים מקבילים, הספק של כל נגד יכול להיות = 2.5 / 10 = 0.25 וואט או פשוט 1/4 וואט. עם זאת, כדי להבטיח עבודה מדויקת, ניתן להגדיל את הספק ל -1 / 2 וואט עבור כל נגד.

כיצד להתקין את החיתוך העמוק

ניתוק הפריקה העמוק הקובע את סף המתח הנמוך ביותר לגיבוי הסוללה מטופל על ידי מגבר ה- IC1a.

ניתן להגדיר את זה באופן הבא:

נניח שרמת הפריקה הנמוכה ביותר עבור סוללת חומצה עופרת 12 וולט תהיה 10 וולט. P2 מוגדר מראש מוגדר כך שהמתח על פני מחבר K1 מייצר 10 וולט מדויקים.

המשמעות היא שסיכה 2 הפוכה של מגבר ה- Op מוגדרת כעת בהפניה מדויקת של 10 וולט.

עכשיו, בהתחלה, מתח הסוללה יהיה מעל לרמה זו של 10 וולט, מה שגורם לסיכת הכניסה הלא-הפוכה pin3 להיות גבוהה יותר מ- pin2. בשל כך תפוקת ה- IC1a תהיה גבוהה ותאפשר להפעיל את הממסר.

זה בתורו יאפשר להתנפחות הסוללה להגיע ל- MOSFET לתהליך הפריקה.

לבסוף, כאשר הסוללה מתרוקנת מתחת לסימן 10 וולט, פוטנציאל ה- pin3 של IC1a הופך להיות גבוה יותר מאשר pin2, מה שגורם לפלט שלה להיות אפס והממסר כבוי. הסוללה מנותקת ונפסקת מהפריקה נוספת.

כיצד למדוד את זמן הגיבוי שעבר

כדי לקבל מדידה חזותית של קיבולת הסוללה במונחים של זמן שלוקח הסוללה להגיע לרמת הפריקה המלאה, חיוני שיהיה מחוון זמן שיציג את הזמן שחלף מההתחלה, עד שהסוללה הגיעה לפריקה העמוקה רָמָה.

זה יכול להיות מיושם פשוט על ידי חיבור כל שעון קיר קוורץ רגיל עם שלו סוללה 1.5V הוסר.

ראשית, סוללת 1.5 וולט מהשעון מוסרת, ואז מסופי הסוללה מחוברים לנקודות המחבר K4, בקוטביות נכונה.

לאחר מכן, השעון מותאם לשעון 12 0.

כעת, כאשר המעגל מתחיל, הצמד השני של אנשי הקשר הממסר מחבר את ה- DC 1.5 וולט מהצומת של R7 / D2 לשעון.

זה מניע את שעון הקוורץ כך שהוא יכול להראות את הזמן שחלף של תהליך פריקת הסוללה.

לבסוף, כאשר הסוללה נטמנת עמוק, ממסר מחליף ומנתק את החשמל לשעון. הזמן בשעון קופא ומתעד את קיבולת הסוללה המדויקת, או את זמן הגיבוי האמיתי של הסוללה.

נוהל בדיקה

לאחר הרכבה של בודק קיבולת הסוללה של סיים, יהיה עליכם לחבר את האביזרים הבאים למחברים השונים מ K1 ועד K4.

יש לחבר את K1 עם מד מתח לקביעת רמת מתח הפריקה העמוקה באמצעות כיוונון P2.

ניתן לחבר K2 עם מד זרם כדי לבדוק את פריקת הזרם הקבועה של הסוללה, אם כי זה אופציונלי. אם לא משתמשים במד זרם ב- K2, הקפד להוסיף קישור חוט על פני נקודות K2.

יש לחבר את הסוללה הנבדקת על פני K3 בקוטביות נכונה.

לבסוף, יש לחבר את מסופי הסוללה של שעון קוורץ על פני K4 כמוסבר בסעיף הקודם.

לאחר שהפריטים לעיל משולבים כראוי, והגדרות ה- P1 / P2 מוגדרות מראש על פי ההסבר הקודם, ניתן ללחוץ על המתג S1 לאתחול תהליך בדיקת קיבולת הסוללה.

אם מחובר מד זרם, הוא יתחיל מיד להציג את פריקת הזרם הקבוע המדויק כפי שנקבעה על ידי נגדי המקור MOSFET, ושעון הקוורץ יתחיל להקליט את הזמן שחלף של הסוללה.