Arduino 기반 배터리 과방 전 보호 회로

문제를 제거하기 위해 도구를 사용해보십시오





이번 포스팅에서는 12V SLA 배터리를 과방 전으로부터 보호 할 수있는 Arduino를 이용하여 12v 배터리 용 과방 전 보호 회로를 구축하고, 과충전 된 배터리가 연결되었을 때 연결된 부하를 과전압으로부터 보호 할 것입니다.

배터리 충전 / 방전 속도 이해

모든 배터리는 자연적으로 쇠퇴하지만 대부분 사용자의 무지로 인해 손상됩니다. 배터리의 전압이 일정 수준 이하로 떨어지면 배터리 수명이 짧아지며, 12V SLA 배터리의 경우 11.80V 이하로 내려 가지 않아야합니다.



이 프로젝트는 비교기로 수행 할 수 있지만 여기서는 마이크로 컨트롤러와 코딩을 사용하여 동일한 작업을 수행합니다.

이 회로는 작동 중에 전원에서 잡음을 생성하지 않는 저항성 부하 및 기타 부하에 적합합니다. 브러시 DC 모터와 같은 유도 부하를 피하십시오.



마이크로 컨트롤러는 노이즈에 민감하며이 설정은 이러한 경우 오류 전압 값을 읽을 수 있으며 잘못된 전압에서 부하로부터 배터리를 차단할 수 있습니다.

작동 원리

Arduino 기반 배터리 과방 전 보호

논의 방전 보호에 12v 배터리 회로는 입력 전압을 낮추고 arduino가 전압을 읽을 수있는 좁은 범위로 감소시키는 전압 분배기로 구성됩니다.

10k 사전 설정 저항은 arduino에서 판독 값을 보정하는 데 사용됩니다. 이러한 판독 값은 arduino에서 릴레이를 트리거하는 데 사용됩니다.이 설정의 보정은 기사의 뒷부분에서 설명합니다.

릴레이의 상태를 표시하기 위해 LED 표시기가 사용됩니다. 트랜지스터는 릴레이를 켜고 끄고 다이오드는 릴레이에서 생성 된 고전압 스파이크를 억제하기 위해 릴레이를 통해 릴레이를 켜고 끄는 동안 연결됩니다.

배터리 전압이 11.80V 아래로 내려 가면 릴레이가 켜지고 부하에서 배터리가 분리되고 LED 표시등도 켜집니다. 이는 회로가 배터리에서 과전압을 읽을 때도 마찬가지입니다. 프로그램에서 과전압 차단을 설정할 수 있습니다. .

배터리가 11.80V 아래로 내려 가면 릴레이가 부하를 차단하고 릴레이는 배터리 전압이 프로그램에 설정된 공칭 전압 이상에 도달 한 후에 만 ​​배터리에 부하를 다시 연결합니다.

공칭 전압은 부하의 정상 작동 전압입니다. 위에서 언급 한 메커니즘은 부하에서 분리 된 후 배터리 전압이 상승하기 때문에 수행되며 배터리 부족 상태에서 릴레이가 켜지지 않아야합니다.

프로그램의 공칭 전압은 일반적인 12V SLA 배터리의 전체 배터리 전압 인 12.70V로 설정됩니다 (충전기에서 분리 후 전체 배터리 전압).

프로그램 코드 :

//---------Program developed by R.Girish----------//
float cutoff = 11.80 //Cutoff voltage
float nominal = 12.70 //Nomial Voltage
float overvoltage = 14.00 //Overvoltage
int analogInput = 0
int out = 8
float vout = 0.0
float vin = 0.0
float R1 = 100000
float R2 = 10000
int value = 0
int off=13
void setup()
{
pinMode(analogInput,INPUT)
pinMode(out,OUTPUT)
pinMode(off,OUTPUT)
digitalWrite(off,LOW)
Serial.begin(9600)
}
void loop()
{
value = analogRead(analogInput)
vout = (value * 5.0) / 1024
vin = vout / (R2/(R1+R2))
if (vin<0.10)
{
vin=0.0
}
if(vin<=cutoff)
{
digitalWrite(out,HIGH)
}
if(vin>=nominal && vincutoff)
{
digitalWrite(out,LOW)
}
if(vin>=overvoltage)
{
digitalWrite(out,HIGH )
delay(10000)
}
Serial.println('INPUT V= ')
Serial.println(vin)
delay(1000)
}
//---------Program developed by R.Girish----------//

노트 :

float cutoff = 11.80 // 차단 전압
float 공칭 = 12.70 // Nomial 전압
부동 과전압 = 14.00 // 과전압

위의 값을 변경하여 차단, 공칭 및 과전압을 변경할 수 있습니다.
다른 배터리 전압으로 작업하지 않는 한이 값을 수정하지 않는 것이 좋습니다.

보정 방법 :

이 배터리 과방 전 보호 회로에 대한 보정은 신중하게 수행해야합니다. 가변 전원 공급 장치, 우수한 멀티 미터 및 사전 설정된 저항을 조정하기위한 스크루 드라이버가 필요합니다.

1) 완료된 설정은 부하없이 가변 전원 공급 장치에 연결됩니다.
2) 가변 전원 공급 장치에 13V를 설정하고 멀티 미터를 사용하여이를 확인합니다.
3) 직렬 모니터를 열고 10k 프리셋 저항 시계 또는 시계 반대 방향으로 회전하고 측정 값을 멀티 미터의 측정 값에 가깝게 가져옵니다.
4) 이제 가변 전원 공급 장치의 전압을 12V로 낮추십시오. 멀티 미터와 직렬 모니터는 동일하거나 매우 가까운 값을 읽어야합니다.
5) 이제 전압을 11.80V로 낮추면 릴레이가 작동하고 LED가 켜져 야합니다.
6) 이제 전압을 14.00V로 높이면 릴레이가 작동하고 LED가 켜집니다.
7) 위의 설정이 성공하면 가변 전원 공급 장치를 완전히 충전 된 배터리로 교체하십시오. 직렬 모니터와 멀티 미터의 판독 값이 동일하거나 거의 동일해야합니다.
8) 이제 부하를 연결하면 두 판독 값이 동일하고 동기화되어 있어야합니다.
위의 단계가 성공하면 회로가 배터리를 사용할 준비가 된 것입니다.

노트:

보정하는 동안이 점을 유의하십시오.

릴레이가 저전압 차단 또는 과전압 차단으로 인해 트리거되면 직렬 모니터의 판독 값은 멀티 미터에서와 같이 정확한 전압을 읽지 못하며 멀티 미터보다 높거나 낮게 표시됩니다.

그러나 전압이 정상 작동 전압으로 떨어지면 릴레이가 꺼지고 올바른 전압을 표시하기 시작합니다.

위 요점의 결론은 릴레이가 ON 상태 일 때 직렬 모니터의 판독 값이 약간의 변화를 나타내며이 단계에서 다시 보정 할 필요가 없다는 것입니다.




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