Viacnásobný obvod nabíjačky batérií využívajúci kondenzátor na vybíjanie

V tomto článku sa pokúsime vybudovať obvod automatickej nabíjačky batérií pomocou konceptu skládkového kondenzátora na vlastnú detekciu a nabíjanie viacerých batérií. Túto myšlienku požadoval pán Michael.

Ciele a požiadavky obvodov

1. Volám sa Michael a žijem v Belgicku.
2. Našiel som vaše stránky cez google počas môjho hľadania nabíjacej batérie.
3. Skontroloval som všetko 99 nabíjačiek batérií ale nemohol nájsť ten, ktorý by vydržal viac batérií.
4. Stále hľadám dobrý okruh, preto dúfam, že mi môžete pomôcť.
5. Doma máme rôzne olovené batérie a počas zimy sa väčšina z nich zanedbáva.
6. Výsledok je na jar, kontrola, ktorá batéria to dokázala a ktorá nie.
7. Problém je v rozmanitosti batérií. Som motorkár, moji bratia majú malé rýpadlo a traktor, máme 2 dodávky s 2 karavanmi a my (ja, matka, sestra, 2 bratia a tam priateľky) všetci máme auto.
8. Takže vidíte širokú škálu batérií, v minulosti som si kúpil inteligentnú 7stupňovú nabíjačku, ale je nemožné postarať sa o všetky batérie pomocou iba jednej nabíjačky.
9. Preto sa pýtam, či by ste mi mohli navrhnúť obvod.
10. S nasledujúcimi špecifikáciami:
11. Udržujte súčasne najmenej 5 alebo viac batérií.
12. Kontroluje napätie, ak je pri nízkom vybití kondenzátor v batérii.
13. Schopný zvládnuť kapacity od 3 Ah do 200 Ah.
14. Bezpečné fungovanie 24/7 bez vstupu používateľa.
15. Niektoré z vecí, ktoré som si myslel, si mysleli:
16. Pri použití odtoku na viečko nie je potrebný ťažký sieťový transformátor, pretože zaťaženie transformátora je pod kontrolou.
17. Voliteľný kondenzátor v závislosti od kapacity batérie.
18. Problémom pre mňa bolo nájsť niečo, čo by dokázalo aktivovať viac výstupov na časovej základni (pomocou lm311 na snímanie napätia, 555 na výpis pomocou mosfetu).
19. Indikátor, ktorý indikuje, ktorá batéria potrebovala najviac alebo okamžitých skládok, a vyhľadať zlé batérie.
20. Ak si myslíte, že som urobil nejaké chyby alebo sú moje požiadavky nemožné, dovoľte mi to teraz.
21. Ak by ste mohli implementovať ďalšie funkcie alebo bezpečnostné prvky, nemyslel som na neváhajte pridať alebo upraviť :)
22. Som študent, ktorý získal bakalársky titul v Elektromechanike, som elektronický nadšenec, mám miestnosť plnú komponentov a súčastí na hranie.
23. Ale chýbajú mi dizajnérske schopnosti pre vytváranie obvodov pre moje potreby.
24. Dúfam, že vás tento problém zaujal a dúfam, že si nájdete čas a navrhnete mi niečo.
25. Možno by sa z tohto okruhu mohlo stať na vašom webe číslo sto!
26. Skvelá práca aj na vašom webe a dúfame, že bude pre vás to najlepšie!

Dizajn

Diskutovaný koncept obvodu pre automatické nabíjanie viacerých batérií pomocou vybíjacieho kondenzátora možno zásadne rozdeliť do 3 etáp:

1. stupeň zosilňovača operačného zosilňovača
2. Generátor intervalov zapínania a vypínania IC 555
3. stupeň obvodu kondenzátora

Stupne operačného zosilňovača sú nakonfigurované tak, aby udržiavali nepretržité snímanie úrovne nabitia batérie a zodpovedajúcim spôsobom uskutočňovali prerušenie / obnovenie procesu nabíjania cez batérie pripojené s ich príslušnými vstupmi. Proces nabíjania sa vykonáva prostredníctvom systému vykládky kondenzátora.

Poďme komplikovane podstúpiť rôzne problémy:

Samoregulačný obvod nabíjačky zosilňovača 4 batérií

Prvým stupňom v tomto dizajne je obvod zosilňovača batérie nad nabíjaním, schému tohto stupňa je možné vidieť nižšie:

Zoznam položiek:

opampy: LM324

predvoľby: 10 tis

zenerov 6V / 0,5 wattu

R5 = 10 tis

diódy = 6A4 alebo podľa špecifikácií nabíjania

Budeme tu brať do úvahy iba 4 batérie, a preto použite 4 opampy pre príslušné prerušenia nabíjania. Operačné zosilňovače A1 až A4 sú odoberané zo štvornásobného operačného zosilňovača IC LM324, každý nakonfigurovaný ako kompartér na detekciu pripojenej zodpovedajúcej batérie pri úrovniach nabitia.

Ako je zrejmé z diagramu, neinvertujúce vstupy každého z operačných zosilňovačov sú nakonfigurované s príslušnými pozitívami batérie na umožnenie požadovaného snímania napätia batérie.

Pozitíva jednotlivých batérií sú spojené s výstupom výpisu kondenzátora, ktorému sa budeme venovať v ďalšej časti článku.

Invertujúce (-) kolíky operačných zosilňovačov sú určené na pevnú referenčnú úroveň prostredníctvom jednej spoločnej zenerovej diódy.

Predvoľby pripojené k (+) alebo neinvertujúcim vstupom operačných zosilňovačov a slúžia na nastavenie presných vypínacích bodov plného nabitia vzhľadom na zodpovedajúce (-) zenerove referenčné úrovne.

Predvolené hodnoty sú nastavené tak, že keď príslušné napätie batérie dosiahne úroveň úplného nabitia, proporcionálna hodnota na kolíku (+) operačného zosilňovača iba prekročí (-) zenerovu referenčnú hladinu.

Vyššie uvedená situácia okamžite zmení výstup operačného zosilňovača z jeho počiatočných 0 V na vysokú logiku, ktorá sa rovná úrovni napájacieho napätia.

Táto výška na výstupe operačného zosilňovača spúšťa prípustný obvod IC 555, takže IC 555 umožňuje vytvárať periodické intervaly ZAPNUTIE / VYPNUTIE cez pripojený obvod výpisu kondenzátora ... nasledujúca diskusia nám vysvetlí postup:

IC 555 Astable na generovanie periodického ZAPNUTIA / VYPNUTIA

Nasledujúca schéma zobrazuje stupeň IC 555 nakonfigurovaný ako astabilný pre plánované periodické generovanie prepínania ZAP / VYP pre nasledujúci obvod vypínania kondenzátora.

Zoznam položiek

IC = IC 555

R2 = 22 tis

R1, C2 = výpočet, aby sa získala požadovaná miera cyklu cyklu vybíjania

Ako je znázornené na vyššie uvedenom diagrame, pin # 4, ktorý je resetovacím vývodom IC 555, je spojený s výstupom príslušného stupňa zosilňovača.

Každý z opampov bude mať svoje vlastné samostatné stupne IC 555 spolu s fázou vyprázdňovania kondenzátora .

Pokiaľ je batéria v procese nabíjania a výstup zosilňovača je udržiavaný na nule, IC 555 Astable zostane deaktivovaný, avšak v okamihu, keď sa príslušná pripojená batéria úplne nabije a príslušný výstup zosilňovača sa zmení na pozitívny, pripojený IC 555 Astable sa stane aktivovaný, čo spôsobí, že jeho výstupný pin # 3 bude generovať periodické cykly ZAP / VYP.

Kolík # 3 IC 555 je nakonfigurovaný s vlastným samostatným obvodom vypúšťania kondenzátora, ktorý reaguje na cykly ZAP / VYP z fázy IC 555 a začína proces nabíjania a vybíjania kondenzátora cez príslušnú batériu.

Aby sme pochopili, ako sa tento kondenzátor chová v reakcii na cykly ZAP / VYP IC 555, možno budeme musieť prejsť nasledujúcou časťou článku:

Obvod nabíjačky kondenzátora:

Podľa žiadosti sa vyžaduje, aby sa batéria nabíjala cez obvod na vybíjanie kondenzátora, a ja som prišiel s nasledujúcim obvodom, dúfam, že by urobil prácu podľa očakávaní:

Fungovanie obvodu vyššie zobrazeného obvodu nabíjačky kondenzátora sa dá naučiť nasledujúcim vysvetlením:

• Pokiaľ IC 555 zostane v deaktivovanom stave, môže BC547 dostať požadované predpätie cez svoj základný 1K rezistor, ktorý zase udržuje pridružený tranzistor TIP36 v polohe ON.
• Táto situácia umožňuje, aby sa kolektorový kondenzátor vysokej hodnoty nabil na maximálnu povolenú hranicu. V tejto polohe je kondenzátor zapnutý v nabitej pohotovostnej polohe.
• V okamihu, keď sa aktivuje stupeň IC 555 a začne jeho cyklus ON OFF, periódy OFF cyklu vypnú pár BC547 / TIP36 a zapnú krajnú ľavú stranu TIP36, ktorá okamžite uzavrie a vypustí náboj z kondenzátora do príslušnej batérie pozitívne.
• Nasledujúci cyklus ON od IC 555 vráti situáciu do predchádzajúcich podmienok a nabije kondenzátor 20 000 uF, a opäť pri ďalšom nasledujúcom cykle OFF je kondenzátoru umožnené vyhodiť jeho náboj cez príslušný tranzistor TIP36.
• Táto operácia nabíjania a vybíjania sa vykonáva nepretržite, kým sa zodpovedajúca batéria úplne nenabije, čo núti operačný zosilňovač vypnúť sám a celé konanie.

Všetky operačné zosilňovače pracujú podobným spôsobom, snímajú stav pripojenej batérie a samočinne spustia vyššie vysvetlené postupy.

Týmto sa uzatvára vysvetlenie týkajúce sa navrhovanej automatickej nabíjačky viacerých batérií využívajúcej nabíjanie kondenzátora na skládke. Ak máte akékoľvek otázky alebo pochybnosti, neváhajte komunikovať prostredníctvom komentárov ...