Circuit de încărcare a bateriei multiple utilizând condensator de descărcare

În acest articol vom încerca să construim un circuit de încărcare automată a bateriei utilizând conceptul de condensator de descărcare pentru autodetectarea și încărcarea unui set multiplu de baterii. Ideea a fost cerută de domnul Michael.

Obiective și cerințe ale circuitului

1. Numele meu este Michael și locuiesc în Belgia.
2. Am găsit site-ul dvs. prin Google în timpul căutării unui încărcător de baterii.
3. Am verificat toate 99 încărcătoare de baterii dar nu am găsit una care să mențină mai multe baterii.
4. Încă caut un circuit bun, așa că sper că mă puteți ajuta.
5. Acasă avem o varietate de baterii cu plumb acid și în timpul iernii majoritatea sunt neglijate.
6. În primăvară, am verificat ce baterie a făcut-o și care nu.
7. Problema este varietatea bateriilor Sunt motociclist, frații mei au un excavator mic și un tractor, avem 2 camionete cu 2 rulote și noi (eu, mamă, soră, 2 frați și prietene acolo) avem toți o mașină.
8. Deci, vedeți o gamă largă de baterii, în trecut am cumpărat un încărcător inteligent în 7 etape, dar este imposibil să aveți grijă de toate bateriile folosind un singur încărcător.
9. Așa că te întreb dacă ai putea proiecta un circuit pentru mine.
10. Cu următoarele specificații:
11. Mențineți cel puțin 5 sau mai multe baterii simultan.
12. Verifică tensiunea dacă scade un condensator în baterie.
13. Capabil să gestioneze capacități de până la 3 Ah până la 200Ah.
14. Funcționează în siguranță 24/7 fără intrări de utilizator.
15. Unele dintre lucrurile pe care le-am gândit sunt:
16. Cu utilizarea unui depozit de capac, nu este nevoie de un transformator de rețea greu, deoarece sarcina pentru transformator este sub control.
17. Un condensator selectabil în funcție de capacitatea bateriei.
18. O problemă pentru mine a fost să găsesc ceva care să poată activa mai multe ieșiri pe o bază de timp (folosind un lm311 pentru a detecta tensiunea, un 555 pentru a descărca folosind Mosfet).
19. Un indicator de un fel, care va indica care baterie a avut nevoie de cele mai multe depozite sau depozite imediate și va localiza bateriile defecte.
20. Dacă credeți că am făcut unele erori sau cerințele mele sunt imposibile, vă rog să mă anunțați acum.
21. Dacă ați putea implementa caracteristici suplimentare sau caracteristici de siguranță, nu m-am gândit să nu ezitați să adăugați sau să modificați :)
22. Sunt un student care obține o licență în Electro Mecanică, sunt un pasionat de electronice, am o cameră plină de componente și piese cu care să mă joc.
23. Dar îmi lipsesc abilitățile de proiectare pentru a construi circuite pentru nevoile mele.
24. Sper că v-am atras interesul pentru această problemă și sper că veți găsi timp să proiectați ceva pentru mine.
25. Poate că acest circuit ar putea deveni numărul sute de pe site-ul dvs.!
26. De asemenea, o treabă excelentă cu site-ul dvs. și sper că va fi cel mai bun pentru dvs.!

Design-ul

Conceptul de circuit discutat pentru încărcarea automată a mai multor baterii folosind condensatorul de descărcare poate fi împărțit fundamental în 3 etape:

1. etapa detector comparator opamp
2. IC 555 Generator interval ON / OFF
3. descărcați etapa circuitului condensatorului

Etapele opamp sunt configurate pentru a menține o detectare continuă a nivelului de încărcare a bateriei și, în mod corespunzător, execută întreruperea / restaurarea procesului de încărcare a bateriilor atașate cu intrările lor relevante. Procesul de încărcare se realizează prin intermediul sistemului de descărcare a condensatorului.

Să subînțelegem în mod elaborat diferitele stgae:

Circuit încărcător Opamp cu 4 baterii autoreglabile

Prima etapă din acest design este circuitul detectorului de încărcare a bateriei opamp, schema acestei etape poate fi văzută mai jos:

Lista de componente:

opamps: LM324

presetări: 10K

zener 6V / 0,5 wați

R5 = 10K

diode = 6A4 sau conform specificațiilor de încărcare

Vom lua în considerare doar 4 baterii aici și, prin urmare folosiți 4 opamps pentru respectivele tăieturi de suprasarcină. Opampurile de la A1 la A4 sunt preluate de la IC LM324 quad opamp, fiecare configurat ca compartimentare pentru a detecta bateria corespunzătoare atașată peste nivelurile de încărcare.

Așa cum se poate vedea în diagramă, intrările care nu inversează fiecare dintre opamps sunt configurate cu pozitivele relevante ale bateriei pentru a permite detectarea necesară a tensiunilor bateriei.

Aspectele pozitive ale bateriilor individuale sunt conectate la ieșirea de descărcare a condensatorului, pe care o vom discuta în partea ulterioară a articolului.

Pinii inversori (-) ai opampurilor sunt desemnați la un nivel de referință fix printr-o singură diodă zener comună.

Presetările atașate cu intrările (+) sau fără inversare ale opamps și sunt utilizate pentru configurarea punctelor precise de declanșare cu încărcare completă în raport cu nivelurile de referință (-) pin zener corespunzătoare.

Presetările sunt setate astfel încât atunci când tensiunea relevantă a bateriei atinge nivelul maxim de încărcare, valoarea proporțională la pinul (+) al opampului depășește nivelul de referință zener al pinului (-).

Situația de mai sus transformă instantaneu ieșirea opampului de la 0V inițial la o logică ridicată egală cu nivelul de tensiune de alimentare.

Acest nivel ridicat la ieșirea opamp declanșează un circuit activabil IC 555, astfel încât IC 555 este activat pentru a produce intervale periodice de pornire / oprire peste circuitul de descărcare al condensatorului atașat ... următoarea discuție ne va explica procedurile:

IC 555 Astabil pentru generarea ON / OFF periodică

Următoarea schemă prezintă etapa IC 555 configurată ca un astabil pentru generația de comutare periodică dorită ON / OFF pentru circuitul ulterior de descărcare a condensatorului.

Lista de componente

IC = IC 555

R2 = 22K

R1, C2 = calculați pentru a obține rata de încărcare a încărcării dorită

Așa cum se arată în diagrama de mai sus, pinul # 4, care este pinout-ul de resetare al IC 555, este conectat la ieșirea etapei opamp relevante.

Fiecare dintre opamps va avea propriile trepte IC 555 separate împreună cu etapa circuitului de descărcare a condensatorului .

În timp ce bateria este în proces de încărcare și ieșirea opamp este menținută la zero, IC 555 astable rămâne dezactivat, cu toate acestea, în momentul în care bateria atașată relevantă se încarcă complet, iar ieșirea opamp în cauză devine pozitivă, IC 555 astable conectat devine activat, ceea ce face ca pinul său de ieșire # 3 să genereze cicluri ON / OFF periodice.

Pinul 3 al IC 555 este configurat cu propriul său circuit individual de descărcare a condensatorului, care răspunde la ciclurile ON / OFF din etapa IC 555 și începe procesul de încărcare și descărcare a unui condensator pe bateria relevantă.

Pentru a înțelege cum se comportă acest condensator de descărcare ca răspuns la ciclurile de pornire / oprire IC 555, este posibil să trebuiască să parcurgem următoarea secțiune a articolului:

Circuitul încărcătorului de descărcare condensator:

Conform cererii, bateria trebuie încărcată printr-un circuit de descărcare a condensatorului și am venit cu următorul circuit, sper că va funcționa conform așteptărilor:

Funcționarea circuitului circuitului încărcătorului de descărcare a condensatorului prezentat mai sus poate fi învățată după explicații:

• Atâta timp cât IC 555 rămâne în starea dezactivată, BC547 este permis să obțină polarizarea necesară prin rezistorul său de bază 1K, care la rândul său menține tranzistorul TIP36 asociat în poziția ON.
• Această situație permite condensatorului colector de mare valoare să fie încărcat la limita maximă admisibilă. În această poziție condensatorul este înarmat în poziția stand-by încărcat.
• În momentul în care etapa IC 555 se activează și începe ciclul ON OFF, perioadele de OFF ale ciclului comută perechea BC547 / TIP36 și pornește partea extremă stângă TIP36, care se închide instantaneu și descarcă încărcarea din condensator în bateria asociată. pozitiv.
• Următorul ciclu de pornire de la IC 555 readuce situația în condițiile anterioare și încarcă condensatorul de 20.000 uF și, din nou, odată cu următorul ciclu de OPRIRE ulterior, condensatorului i se permite să-și descarce încărcarea prin tranzistorul TIP36 relevant.
• Această operațiune de încărcare și descărcare se efectuează continuu până când bateria corespunzătoare se încarcă complet, forțând opamp-ul să se oprească singur și întreaga procedură.

Toate opampurile funcționează în mod similar, prin detectarea stării bateriei atașate și pornirea automată a procedurilor explicate mai sus.

Aceasta încheie explicația cu privire la încărcătorul automat de baterii multiple propus, utilizând încărcarea prin descărcare a condensatorului, dacă aveți întrebări sau îndoieli, nu ezitați să comunicați prin comentarii ...