Täpne aku mahtuvuse testeri vooluring - varuaja tester

Järgmises artiklis selgitatud täpset aku mahutavuse testeri vooluahelat saab kasutada mis tahes laetava aku maksimaalse varumahu testimiseks reaalajas.

Timothy John

Põhikontseptsioon

Vooluring töötab tühjenenud testitava aku praktiliselt tühjenemise kaudu, kuni selle pinge jõuab sügava tühjenemise väärtuseni.

Siinkohal vooluring lülitub automaatselt välja aku toiteallikast, samal ajal kui ühendatud kvartsikell annab kulunud aja, mille jooksul aku oli varundanud. See kellaaja möödunud aeg teavitab kasutajat aku täpsest mahutavusest seatud tühjendusvoolu suhtes.

Nüüd õpime järgmiste punktide abil kavandatava aku mahtuvusega etsteri vooluahela üksikasjalikku tööd:

Disaini viisakus: Elektor Electronics

Ringraja peamised etapid

Viidates aku varundamise aja testeri ülaltoodud skeemile, saab disaini jagada kolmeks etapiks:

• Pideva voolu tühjendamise etapp IC1b abil
• Sügava tühjendamise katkestage etapp IC1a abil
• Välise 1,5 V kvartskella toiteallikas

Ühte kahesuunalist võimendit IC LM358 kasutatakse nii pideva voolu tühjendamise kui ka sügava tühjendamise katkestamise protsessi rakendamiseks.

Mõlemad IC-st pärinevad opvõimendid on konfigureeritud kompartoriteks.

Võrdlusoperaator IC1b töötab nagu aku täpne püsivoolu tühjenemise kontroller.

Kuidas töötab pidevvoolu aku tühjenemine

Takisti R8 kuni R17 näiv tühjenduskoormus on ühendatud MOSFET-i allika klemmi ja maandusliini vahele.

Sõltuvalt eelistatud tühjendusvoolust genereeritakse paralleelse takisti panga ulatuses samaväärne pingelang.

See pingelangus on märgitud ja täpselt sama potentsiaali reguleeritakse eelseadistatud P1 kaudu IC1b op-võimendi mitteinverteerivale sisendile.

Niikaua kui takistite pingelangus jääb alla selle seatud väärtuse, püsib op-võimendi väljund jätkuvalt kõrge ja MOSFET jääb sisselülitatuks, tühjendades akut eelistatud püsivoolu kiirusel.

Siiski, kui oletada, et vool kipub mingil põhjusel suurenema, suureneb ka takisti panga pingelangus, põhjustades IC1b inverteeriva tihvti2 potentsiaali üle mitteinverteeriva tihvti3. See pöörab op-võimendi väljundi koheselt 0V peale, lülitades MOSFETi välja.

Kui MOSFET välja lülitatakse, langeb ka takisti pinge koheselt ja opvõimendi lülitub MOSFET uuesti sisse ning see ON / OFF tsükkel jätkub kiires tempos, tagades, et voolu pidev tühjenemine hoitakse täiuslikult etteantud tasemel.

Kuidas arvutada püsivoolutakistid

MOSFET T1 allikaklemmi külge ühendatud paralleelne takisti pank määrab aku voolu pideva voolu.

See jäljendab tegelikku koormust ja tühjenemiskiirust, mis võib aku korralisel töötamisel tekkida.

Kui a pliiakude kasutatakse, siis teame, et selle ideaalne tühjenemiskiirus peaks olema 10% Ah väärtusest. Eeldades, et meil on 50 Ah aku, peaks tühjenemise määr olema 5 amprit. Aku võib tühjeneda ka suurema kiirusega, kuid see võib aku eluiga tõsiselt mõjutada ja seetõttu saab 5 amprist ideaalseks eelistuseks.

Nüüd peame 5-amprise voolu jaoks seadma takisti väärtuse selliseks, et see areneks vastuseks 5-amprisele voolule umbes 0,5 V.

Seda saab Ohmi seaduse kaudu kiiresti hinnata:

R = V / I = 0,5 / 5 = 0,1 oomi

Kuna paralleelselt on 10 takistit, muutub iga takisti väärtus 0,1 x 10 = 1 Ohm.

Võimsust saab arvutada 0,5 x 5 = 2,5 vatti

Kuna 10 takisti on paralleelselt, võib iga takisti võimsus olla = 2,5 / 10 = 0,25 vatti või lihtsalt 1/4 vatti. Täpse töötamise tagamiseks võib võimsust suurendada iga takisti 1/2 vattini.

Kuidas seadistada sügava tühjendamise piirajat

Sügava tühjenemise katkestust, mis otsustab aku varundamise madalaima pingelävi, haldab opamp IC1a.

Selle saab seadistada järgmiselt:

Oletame, et 12 V pliiakude madalaim tühjenemistase on 10 V. Eelseadistatud P2 on seatud nii, et K1 pistiku pinge tekitab täpse 10 V.

See tähendab, et opvõimendi pöördnõel 2 on nüüd seatud täpsele 10 V referentsile.

Nüüd, alguses, ületab aku pinge selle 10 V taseme, mistõttu pin3 mitteinverteeriv sisendtapp on pin2-st kõrgem. Seetõttu on IC1a väljund kõrge, võimaldades relee sisse lülitada.

See võimaldaks omakorda aku volati jõuda tühjendusprotsessi jaoks MOSFETini.

Lõpuks, kui aku tühjeneb allpool 10 V märki, muutub IC1a pin3 potentsiaal pin2-st suuremaks, põhjustades selle väljundi nulli ja relee on välja lülitatud. Aku on ära lõigatud ja selle tühjenemine on peatatud.

Kuidas mõõta möödunud varundamise aega

Aku mahtuvuse visuaalse mõõtmise saavutamiseks aja jooksul, mis kulub aku täieliku tühjenemistaseme saavutamiseks, on hädavajalik, et teil oleks ajaindikaator, mis näitaks kulunud aega algusest kuni aku sügava tühjenemiseni tasemel.

Seda saab lihtsalt rakendada, ühendades selle külge mis tahes tavalise kvartsist seinakella 1,5 V aku eemaldatud.

Esiteks eemaldatakse kellast 1,5 V patarei, seejärel ühendatakse aku klemmid K4 pistikupunktidega õige polaarsusega.

Järgmisena reguleeritakse kell 12 0 kellaks.

Nüüd, kui vooluahel on käivitatud, ühendab relee kontaktide teine ​​paar 1,5 V alalisvoolu R7 / D2 ristmikust kellaga.

See toidab kvartskella, et see saaks näidata aku tühjenemise kulunud aega.

Lõpuks, kui aku on sügavalt tühi, lülitab relee kella toite välja ja lahutab selle. Kellaaeg külmub ja salvestab aku täpse mahutavuse või aku tegeliku varundamise aja.

Testimise kord

Kui aku mahtuvuse tester on valmis, peate ühendama järgmised tarvikud erinevate pistikutega alates K1 kuni K4.

K1 peaks olema ühendatud voltmeetriga, et reguleerida sügava tühjenduspinge taset P2 reguleerimise kaudu.

K2 saab ühendada ampermeetriga, et kontrollida aku pideva voolu tühjenemist, kuigi see on valikuline. Kui ampermeetrit K2-s ei kasutata, lisage kindlasti K2 punktide kohale traadilink.

Testitav aku peaks olema ühendatud üle K3 õige polaarsusega.

Lõpuks peaksid kvartskella akuklemmid olema ühendatud üle K4, nagu on selgitatud eelmises osas.

Kui ülaltoodud üksused on nõuetekohaselt integreeritud ja eelseadistatud P1 / P2 seadistamine vastavalt eelmisele selgitusele, võib aku mahtuvuse testimise alustamiseks vajutada lülitit S1.

Kui ampermeeter on ühendatud, hakkab see kohe näitama täpset konstantse voolu tühjenemist, nagu on seadnud MOSFET-i allikatakistid, ja kvartsikell hakkab aku möödunud aega salvestama.