Hassas Pil Kapasitesi Test Devresi - Yedekleme Süresi Test Cihazı

Aşağıdaki makalede açıklanan hassas pil kapasitesi test devresi, herhangi bir şarj edilebilir pilin maksimum yedekleme kapasitesini gerçek zamanlı olarak test etmek için kullanılabilir.

Timothy John tarafından

Temel kavram

Devre, tam olarak şarj edilmiş bir aküyü, voltajı derin deşarj değerine ulaşıncaya kadar sabit akım yoluyla test altında pratik olarak boşaltarak çalışır.

Bu noktada devre otomatik olarak keser bağlı bir kuvars saat, pilin yedeklemeyi sağlamakta olduğu geçen süreyi sağlarken, beslemeden gelen pil. Saatte geçen bu süre, kullanıcıyı pilin ayarlanan deşarj akımına göre kesin kapasitesi hakkında bilgilendirir.

Şimdi önerilen pil kapasitesi etster devresinin detaylı çalışmasını aşağıdaki noktaların yardımıyla öğrenelim:

Tasarım Nezaket: Elektor Electronics

Devrenin Ana Aşamaları

Pil yedekleme süresi test cihazının yukarıdaki şemasına bakıldığında, tasarım 3 aşamaya ayrılabilir:

• IC1b kullanarak Sabit Akım Deşarj Aşaması
• IC1a kullanarak Derin Deşarj Kesme Aşaması
• Harici 1.5 V Kuvars Saat Besleme Kesmesi

Tek bir ikili op amp IC LM358, hem sabit akım deşarjını hem de derin deşarj kesme işlemini uygulamak için kullanılır.

IC'nin her iki op amfisi de karşılaştırıcı olarak yapılandırılmıştır.

Karşılaştırıcı op amp IC1b, pil için hassas bir sabit akım deşarj kontrolörü gibi çalışır.

Sabit Akım Pil Deşarjı Nasıl Çalışır?

Dirençler R8 - R17 biçimindeki sahte deşarj yükü, MOSFET kaynak terminali ile toprak hattı arasına bağlanır.

Tercih edilen boşaltma akımına bağlı olarak, bu paralel direnç bankasında eşdeğer bir voltaj düşüşü üretilir.

Bu voltaj düşüşü not edilir ve aynı potansiyel, önceden ayarlanmış P1 aracılığıyla IC1b op amp'in ters çevirmeyen girişinde ayarlanır.

Artık dirençler üzerindeki voltaj düşüşü bu ayarlanan değerin altında olduğu sürece, op amp çıkışı yüksek kalmaya devam eder ve MOSFET, pili tercih edilen sabit akım oranında boşaltır.

Bununla birlikte, akımın herhangi bir nedenle artma eğiliminde olduğunu varsayarsak, direnç bankası boyunca voltaj düşüşü de artar, IC1b'nin ters çevirici pimindeki2 potansiyelin ters çevirmeyen pim3'ün üzerinden geçmesine neden olur. Bu, op amp çıkışını anında 0V'a çevirerek MOSFET'i KAPATIR.

MOSFET KAPALI konuma getirildiğinde, direnç üzerindeki voltaj da anında düşer ve op amp MOSFET'i tekrar AÇIK konuma getirir ve bu AÇMA / KAPAMA döngüsü hızlı bir hızda devam ederek sabit akım deşarjının önceden belirlenen şekilde mükemmel bir şekilde korunmasını sağlar. seviyesi.

Sabit Akım Dirençleri Nasıl Hesaplanır

MOSFET T1'in kaynak terminaline bağlanan paralel direnç bankası, akü için sabit akım boşalma yükünü belirler.

Bu, pilin normal çalışması sırasında maruz kalabileceği gerçek yük ve deşarj oranını taklit eder.

Eğer bir kurşun asit pili kullanılırsa, ideal deşarj oranının Ah değerinin% 10'u olması gerektiğini biliyoruz. 50 Ah bataryamız olduğunu varsayarsak, deşarj oranı 5 amper olmalıdır. Pil daha yüksek oranlarda da boşalabilir, ancak bu pil ömrünü ciddi şekilde olumsuz etkileyebilir ve bu nedenle 5 amper ideal tercih olur.

Şimdi, 5 amperlik bir akım için, direnç değerini, 5 amperlik akıma yanıt olarak kendi genelinde 0.5 V civarında gelişecek şekilde ayarlamamız gerekir.

Bu, Ohm yasası aracılığıyla hızlı bir şekilde değerlendirilebilir:

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

Paralel olarak 10 direnç olduğundan, her bir direncin değeri 0.1 x 10 = 1 Ohm olur.

Watt 0.5 x 5 = 2.5 watt olarak hesaplanabilir

10 direnç paralel olduğundan, her bir direncin watt değeri = 2,5 / 10 = 0,25 watt veya sadece 1/4 watt olabilir. Bununla birlikte, hassas bir çalışmayı sağlamak için, watt, her direnç için 1/2 watt'a çıkarılabilir.

Derin Deşarj Kesmesinin Kurulumu

Pil yedeklemesi için en düşük voltaj eşiğine karar veren derin deşarj kesintisi, op amp IC1a tarafından ele alınır.

Aşağıdaki şekilde ayarlanabilir:

12 V kurşun asit akü için en düşük deşarj seviyesinin 10 V olduğunu varsayalım. Ön ayarlı P2, K1 konektöründeki voltaj hassas bir 10 V üretecek şekilde ayarlanır.

Bu, op amp'in ters pini2'nin artık kesin bir 10 V referansına ayarlandığı anlamına gelir.

Şimdi, başlangıçta, batarya voltajı bu 10 V seviyesinin üzerinde olacak ve pin3'ün ters çevirmeyen giriş pininin pin2'den daha yüksek olmasına neden olacaktır. Bundan dolayı IC1a'nın çıkışı yüksek olacak ve rölenin AÇIK konuma getirilmesine izin verecektir.

Bu da akü voltajının boşaltma işlemi için MOSFET'e ulaşmasına izin verecektir.

Son olarak, pil 10 V işaretinin altına düştüğünde, IC1a'nın pin3 potansiyeli pin2'den daha yüksek olur ve çıkışının sıfır olmasına ve röle KAPALI konuma geçmesine neden olur. Pil kesilir ve daha fazla deşarj olması durdurulur.

Geçen Yedekleme Süresi Nasıl Ölçülür?

Bataryanın tam deşarj seviyesine ulaşması için geçen süre açısından batarya kapasitesinin görsel bir ölçümünü elde etmek için, batarya tam deşarj olana kadar, başlangıçtan itibaren geçen süreyi gösteren bir zaman göstergesine sahip olmak önemlidir seviyesi.

Bu, herhangi bir sıradan kuvars duvar saatini onun ile bağlayarak basitçe uygulanabilir. 1.5V pil kaldırıldı.

Önce saatten 1.5 V pil çıkarılır, ardından pil terminalleri doğru polaritede K4 konektör noktalarına bağlanır.

Daha sonra saat 12 0 saate ayarlanmıştır.

Şimdi, devre başlatıldığında, röle kontaklarının ikinci çifti 1,5 V DC'yi R7 / D2 bağlantısından saate bağlar.

Bu, kuvars saate güç verir, böylece pil boşaltma işleminin geçen süresini gösterebilir.

Son olarak, batarya tamamen boşaldığında, röle geçiş yapar ve saate giden gücü keser. Saatteki saat, tam pil kapasitesini veya pilin gerçek yedekleme süresini dondurur ve kaydeder.

Test Prosedürü

Pil kapasitesi test cihazının montajı tamamlandıktan sonra, aşağıdaki aksesuarları K1'den K4'e kadar çeşitli konektörlere bağlamanız gerekecektir.

P2 ayarı ile derin deşarj voltaj seviyesini ayarlamak için K1 bir voltmetre ile bağlanmalıdır.

K2, isteğe bağlı olmasına rağmen, pilin sabit akım boşalmasını kontrol etmek için bir ampermetre ile bağlanabilir. K2'de bir ampermetre kullanılmıyorsa, K2 noktalarına bir tel bağlantı eklediğinizden emin olun.

Test edilen pil K3'e doğru polariteyle bağlanmalıdır.

Son olarak, bir kuvars saatin pil terminalleri, önceki bölümde açıklandığı gibi K4'e bağlanmalıdır.

Yukarıdaki öğeler uygun şekilde entegre edildikten ve önceki açıklamaya göre ön ayarlı P1 / P2 kurulumu yapıldıktan sonra, pil kapasitesi test sürecini başlatmak için S1 anahtarına basılabilir.

Bir ampermetre bağlanırsa, MOSFET kaynak dirençleri tarafından ayarlandığı gibi anında kesin sabit akım deşarjını göstermeye başlayacak ve kuvars saat pilin geçen süresini kaydetmeye başlayacaktır.