Desligamento automático da bateria ou carregador. Um acessório para um carregador ou como restaurar uma bateria. Um acessório para um carregador em um microcontrolador
Apresentamos um diagrama de circuito simples de um acessório automático para carregador de carro. Recomenda-se complementar carregadores industriais e caseiros simples para baterias de automóveis com este dispositivo automático, que liga quando a tensão da bateria cai ao valor mínimo permitido e desliga após o carregamento completo. Além disso, nem todo dispositivo de memória econômico possui tais funções.
Diagrama elétrico 
A tensão máxima para baterias de automóveis é de 14,2...14,5 V, o mínimo aceitável é de 10,8 V. É aconselhável limitar o mínimo a 11,5...12 V para maior confiabilidade. Após conectar a bateria e ligar a rede, pressione o botão “Iniciar” do SB1. Os transistores VT1 e VT2 fecham, abrindo a chave VT3, VT4, que liga o relé K1. Com seus contatos normalmente fechados K1.2, desliga o relé K2, cujos contatos normalmente fechados (K2.1), quando fechados, conectam o carregador à rede. Um esquema de comutação tão complexo é utilizado por duas razões: em primeiro lugar, garante o desacoplamento do circuito de alta tensão do circuito de baixa tensão; em segundo lugar, para que o relé K2 ligue na tensão máxima da bateria e desligue na mínima. Os contatos K1.1 do relé K1 mudam para a posição inferior de acordo com o diagrama. Durante o processo de carregamento da bateria, a tensão nos resistores R1 e R2 aumenta, e quando a tensão de desbloqueio é atingida na base do VT1, os transistores VT1 e VT2 abrem, fechando a chave VT3, VT4.
O relé K1 desliga, incluindo K2. Os contatos normalmente fechados K2.1 abrem e desenergizam o carregador. Os contatos K1.1 movem-se para a posição superior de acordo com o diagrama. Agora, a tensão na base do transistor composto VT1, VT2 é determinada pela queda de tensão nos resistores R1 e R2. À medida que a bateria descarrega, a tensão na base do VT1 diminui, e em algum momento VT1, VT2 fecham, abrindo a chave VT3, VT4. O ciclo de carregamento começa novamente. O capacitor C1 serve para eliminar a interferência do ressalto dos contatos K1.1 no momento da comutação. 
Configurando o acessório do carregador
O ajuste é realizado sem bateria e carregador. Você precisa de uma fonte de alimentação de tensão constante ajustável com limites de ajuste suave de até 20 V. Ela é conectada aos terminais do circuito em vez de GB1. O controle deslizante do resistor R1 é movido para a posição superior e o controle deslizante R5 é movido para a posição inferior. A tensão da fonte é igual à tensão mínima da bateria (11,5...12 V). Ao movimentar o motor R5, o relé K1 e o LED VD7 são ligados. Em seguida, aumentando a tensão da fonte para 14,2...14,5 V, movendo o controle deslizante R1 desliga K1 e o LED. Ao alterar a tensão da fonte em ambas as direções, certifique-se de que o dispositivo ligue com uma tensão de 11,5...12 V e desligue com uma tensão de 14,2...14,5 V. A configuração está pronta - você pode realizar testes. Apenas certifique-se de supervisionar a primeira carga enquanto estiver por perto.
O dispositivo automático acabado pode ser colocado no próprio corpo do carregador (se o espaço permitir) ou pode ter a forma de um bloco separado.
Capítulo:
Este design é conectado como um acessório a um carregador, cujos vários circuitos diferentes já foram descritos na Internet. Ele exibe no display de cristal líquido o valor da tensão de entrada, a quantidade de corrente de carga da bateria, o tempo de carga e a capacidade da corrente de carga (que pode ser em Amp-hora ou miliampere-hora - depende apenas do firmware do controlador e do shunt utilizado) . (Cm. Figura 1 E Figura 2)
Figura 1
Figura 2
A tensão de saída do carregador não deve ser inferior a 7 volts, caso contrário, este decodificador exigirá uma fonte de alimentação separada.
O dispositivo é baseado em um microcontrolador PIC16F676 e um indicador de cristal líquido de 2 linhas SC 1602 ASLB-XH-HS-G.
A capacidade máxima de carregamento é de 5500 mA/h e 95,0 A/h, respectivamente.
O diagrama esquemático é mostrado em Figura 3.
Figura 3. Diagrama esquemático de um acessório para medir a capacidade de carga
Conexão ao carregador - ligada Figura 4.
Fig.4 Diagrama de conexão do decodificador ao carregador
Quando ligado, o microcontrolador primeiro solicita a capacidade de carga necessária.
Definido pelo botão SB1. Reiniciar - botão SB2.
O pino 2 (RA5) fica alto, o que liga o relé P1, que por sua vez liga o carregador ( Figura 5).
Se o botão não for pressionado por mais de 5 segundos, o controlador muda automaticamente para o modo de medição.
O algoritmo para calcular a capacidade deste decodificador é o seguinte:
Uma vez por segundo, o microcontrolador mede a tensão na entrada do decodificador e a corrente, e se o valor da corrente for maior que o dígito menos significativo, aumenta o contador de segundos em 1. Assim, o relógio mostra apenas o O tempo de carga.
A seguir, o microcontrolador calcula a corrente média por minuto. Para isso, as leituras da corrente de carga são divididas por 60. O número inteiro é registrado no medidor, e o restante da divisão é então adicionado ao próximo valor da corrente medida, e só então essa soma é dividida por 60. Tendo assim fez 60 medições em 1 minuto, o número no medidor será o valor médio da corrente por minuto.
Quando a segunda leitura passa por zero, o valor médio da corrente é, por sua vez, dividido por 60 (usando o mesmo algoritmo). Assim, o contador de capacidade aumenta uma vez por minuto em um sexagésimo da corrente média por minuto. Depois disso, o contador de corrente média é zerado e a contagem é reiniciada. Cada vez, após o cálculo da capacidade de carga, é feita uma comparação entre a capacidade medida e a especificada, e se forem iguais, a mensagem “Carregamento completo” é exibida no display, e na segunda linha - o valor deste capacidade de carga e tensão. Um nível baixo aparece no pino 2 do microcontrolador (RA5), que desliga o relé. O carregador será desconectado da rede.
Figura 5
Configurando o dispositivo se resume apenas a definir as leituras corretas da corrente de carga (R1 R5) e da tensão de entrada (R4) usando um amperímetro e voltímetro de referência.
Agora sobre derivações.
Para um carregador com corrente de até 1000 mA, você pode usar uma fonte de alimentação de 15 V, um resistor de 0,5-10 Ohm com potência de 5 W como shunt (um valor de resistência mais baixo introduzirá um erro menor na medição, mas dificultará o ajuste preciso da corrente ao calibrar o dispositivo), e sequencialmente com uma bateria recarregável, uma resistência variável de 20-100 Ohms, que definirá o valor da corrente de carga.
Para uma corrente de carga de até 10A, você precisará fazer um shunt de um fio de alta resistência de seção transversal adequada com resistência de 0,1 Ohm. Os testes mostraram que mesmo com um sinal do shunt de corrente igual a 0,1 volts, os resistores de sintonia R1 e R3 podem facilmente definir a leitura da corrente para 10 A.
Placa de circuito impresso para este dispositivo foi desenvolvido o indicador WH1602D. Mas você pode usar qualquer indicador adequado, soldando novamente os fios de acordo. A placa é montada nas mesmas dimensões do display de cristal líquido e fixada na parte traseira. O microcontrolador é instalado no soquete e permite alterar rapidamente o firmware para mudar para uma corrente de carregador diferente.
Antes de ligar pela primeira vez, coloque os resistores de corte na posição intermediária.
Como shunt para a versão do firmware para correntes baixas, você pode usar 2 resistores MLT-2 de 1 Ohm conectados em paralelo.
Você pode usar o indicador WH1602D no decodificador, mas terá que trocar os pinos 1 e 2. Em geral, é melhor verificar a documentação do indicador.
Os indicadores MELT não funcionarão devido à incompatibilidade com a interface de 4 bits.
Se desejar, você pode conectar a luz de fundo do indicador por meio de um resistor limitador de corrente de 100 Ohm
Este anexo pode ser usado para determinar a capacidade de uma bateria carregada.
Figura 6.Determinando a capacidade de uma bateria carregada
Você pode usar qualquer carga como carga (lâmpada, resistor...), somente ao ligá-la você precisa definir qualquer capacidade obviamente grande da bateria e ao mesmo tempo monitorar a tensão da bateria para evitar descarga profunda.
(Do autor) O decodificador foi testado com um moderno carregador de pulso para baterias de automóveis,
Esses dispositivos fornecem tensão e corrente estáveis com ondulação mínima.
Ao conectar o decodificador a um carregador antigo (transformador abaixador e retificador de diodo), não consegui ajustar as leituras da corrente de carga devido a grandes ondulações.
Portanto, decidiu-se alterar o algoritmo de medição da corrente de carga pelo controlador.
Na nova edição, o controlador faz 255 medições de corrente em 25 milissegundos (em 50Hz – o período é de 20 milissegundos). E a partir das medições realizadas, seleciona o maior valor.
A tensão de entrada também é medida, mas o valor mais baixo é selecionado.
(Na corrente de carga zero, a tensão deve ser igual à fem da bateria.)
Porém, com tal esquema, é necessário instalar um diodo e um capacitor de suavização (>200 µF) na frente do estabilizador 7805 para uma tensão não inferior à tensão de saída do carregador.
dispositivos. Uma tensão de alimentação do microcontrolador mal suavizada levou a mau funcionamento.
Para definir com precisão as leituras do decodificador, é recomendado o uso de aparadores multivoltasou instale resistores adicionais em série com trimmers (selecione experimentalmente).
Como shunt para um decodificador de 10 A, tentei usar um pedaço de fio de alumínio com seção transversal de 1,5 mmcerca de 20 cm de comprimento - funciona muito bem.
Modos básicos de operação do dispositivo para os presets incluídos no programa.
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Modo de carregamento - menu “Carregar”. Para baterias com capacidades de 7Ah a 12Ah, o algoritmo IUoU é definido por padrão. Isso significa:
- Primeiro passo- carregar com uma corrente estável de 0,1C até que a tensão atinja 14,6V
- segunda fase-carregar com uma tensão estável de 14,6V até que a corrente caia para 0,02C
- terceira etapa- manter uma tensão estável de 13,8V até que a corrente caia para 0,01C. Aqui C é a capacidade da bateria em Ah.
- quarta etapa- recarregando. Nesta fase, a tensão da bateria é monitorada. Se cair abaixo de 12,7 V, a carga começa desde o início.
Para baterias iniciais, usamos o algoritmo IUIoU. Em vez do terceiro estágio, a corrente é estabilizada em 0,02C até que a tensão da bateria atinja 16V ou após cerca de 2 horas. No final desta fase, o carregamento é interrompido e a recarga começa.
>> Modo de dessulfatação - menu “Treinamento”. Aqui é realizado o ciclo de treinamento: 10 segundos - descarga com corrente de 0,01C, 5 segundos - carga com corrente de 0,1C. O ciclo de carga-descarga continua até que a tensão da bateria suba para 14,6V. A seguir vem a cobrança normal.
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O modo de teste de bateria permite avaliar o grau de descarga da bateria. A bateria é carregada com uma corrente de 0,01C por 15 segundos e, em seguida, o modo de medição de tensão na bateria é ativado.
>> Ciclo de treinamento de controle. Se você conectar primeiro uma carga adicional e ativar o modo “Carga” ou “Treinamento”, neste caso a bateria será primeiro descarregada para uma tensão de 10,8 V e, em seguida, o modo selecionado correspondente será ativado. Neste caso, são medidos a corrente e o tempo de descarga, calculando assim a capacidade aproximada da bateria. Esses parâmetros são exibidos no display após a conclusão do carregamento (quando a mensagem “Bateria carregada”) aparece quando você pressiona o botão “selecionar”. Como carga adicional, você pode usar uma lâmpada incandescente de carro. Sua potência é selecionada com base na corrente de descarga necessária. Normalmente é definido como 0,1C - 0,05C (corrente de descarga de 10 ou 20 horas).
Diagrama do circuito de carga para bateria de 12V
Diagrama esquemático de um carregador automático de carro
Desenho de uma placa de carregador automático de carro
A base do circuito é o microcontrolador AtMega16. A navegação pelo menu é feita através dos botões " esquerda», « certo», « escolha" O botão “reset” sai de qualquer modo de operação do carregador para o menu principal. Os principais parâmetros dos algoritmos de carregamento podem ser configurados para uma bateria específica, para isso existem dois perfis personalizáveis no menu. Os parâmetros configurados são salvos em memória não volátil.
Para chegar ao menu de configurações, você precisa selecionar qualquer um dos perfis e pressionar o botão “ escolha", escolher " instalações», « parâmetros de perfil", perfil P1 ou P2. Selecionada a opção desejada, clique em " escolha" Setas; flechas " esquerda" ou " certo» mudará para setas « acima" ou " abaixo", o que significa que o parâmetro está pronto para ser alterado. Selecione o valor desejado usando os botões “esquerda” ou “direita”, confirme com o botão “ escolha" O display mostrará “Saved”, indicando que o valor foi gravado na EEPROM. Leia mais sobre a configuração no fórum.
O controle dos principais processos é confiado ao microcontrolador. Um programa de controle é gravado em sua memória, que contém todos os algoritmos. A fonte de alimentação é controlada usando PWM do pino PD7 do MK e um DAC simples baseado nos elementos R4, C9, R7, C11. A medição da tensão da bateria e da corrente de carga é realizada usando o próprio microcontrolador - um ADC integrado e um amplificador diferencial controlado. A tensão da bateria é fornecida à entrada ADC do divisor R10 R11.
A corrente de carga e descarga é medida da seguinte forma. A queda de tensão do resistor de medição R8 através dos divisores R5 R6 R10 R11 é fornecida ao estágio do amplificador, que está localizado dentro do MK e conectado aos pinos PA2, PA3. Seu ganho é definido programaticamente, dependendo da corrente medida. Para correntes menores que 1A, o fator de ganho (GC) é ajustado igual a 200, para correntes acima de 1A GC=10. Todas as informações são exibidas no LCD conectado às portas PB1-PB7 através de um barramento de quatro fios.
A proteção contra inversão de polaridade é realizada no transistor T1, a sinalização de conexão incorreta é realizada nos elementos VD1, EP1, R13. Quando o carregador está conectado à rede, o transistor T1 é fechado em nível baixo da porta PC5 e a bateria é desconectada do carregador. Ele se conecta somente quando você seleciona o tipo de bateria e o modo de operação do carregador no menu. Isso também garante que não haja faíscas quando a bateria estiver conectada. Caso tente conectar a bateria na polaridade errada, o buzzer EP1 e o LED vermelho VD1 irão soar, sinalizando um possível acidente.
Durante o processo de carregamento, a corrente de carregamento é monitorada constantemente. Se for igual a zero (os terminais foram retirados da bateria), o aparelho vai automaticamente para o menu principal, interrompendo a carga e desconectando a bateria. O transistor T2 e o resistor R12 formam um circuito de descarga, que participa do ciclo de carga-descarga da carga dessulfatante e do modo de teste da bateria. A corrente de descarga de 0,01C é definida usando PWM da porta PD5. O cooler desliga automaticamente quando a corrente de carga cai abaixo de 1,8A. O cooler é controlado pela porta PD4 e pelo transistor VT1.
O resistor R8 é de cerâmica ou fio, com potência de pelo menos 10 W, R12 também é de 10 W. O resto é de 0,125W. Os resistores R5, R6, R10 e R11 devem ser utilizados com tolerância de pelo menos 0,5%. A precisão das medições dependerá disso. É aconselhável usar os transistores T1 e T1 conforme mostrado no diagrama. Mas se for necessário selecionar um substituto, é preciso levar em consideração que eles devem abrir com uma tensão de porta de 5V e, claro, devem suportar uma corrente de pelo menos 10A. Por exemplo, transistores marcados 40N03GP, que às vezes são usados nas mesmas fontes de alimentação de formato ATX, no circuito de estabilização de 3,3V.
LCD– WH1602 ou similar, no controlador HD44780, KS0066 ou compatível com eles. Infelizmente, esses indicadores podem ter diferentes localizações de pinos, então talvez você precise projetar uma placa de circuito impresso para sua instância.
Convertendo uma fonte de alimentação ATX em um carregador
Circuito elétrico para modificação do padrão ATX
É melhor usar resistores de precisão no circuito de controle, conforme indicado na descrição. Ao usar aparadores, os parâmetros não são estáveis. testado por minha própria experiência. Ao testar este carregador, ele realizou um ciclo completo de descarga e carregamento da bateria (descarga para 10,8V e carregamento em modo de treinamento demorou cerca de um dia). O aquecimento da fonte de alimentação ATX do computador não passa de 60 graus, e o do módulo MK é ainda menor.
Não houve problemas com a configuração, ela começou imediatamente, só precisou de alguns ajustes para obter leituras mais precisas. Depois de demonstrar o funcionamento desta máquina de carregamento a um amigo entusiasta de automóveis, foi imediatamente recebida uma candidatura para a produção de outro exemplar. Autor do esquema - Slon , montagem e testes - estereoscópico .
Discuta o artigo CARREGADOR AUTOMÁTICO DE CARRO
Por exemplo, para baterias de automóveis, pode ser significativamente melhorado adicionando este acessório - um dispositivo automático que liga quando a tensão da bateria cai ao mínimo e desliga após o carregamento. Isto é especialmente verdadeiro ao armazenar a bateria por um longo período sem operação - para evitar a autodescarga. O diagrama do console é mostrado na figura abaixo.
A tensão máxima para baterias de automóveis está na faixa de 14,2...14,5 V. O mínimo permitido durante a descarga é de 10,8 V. Após conectar a bateria e ligar a rede, pressione o botão “Iniciar” do SB1. Os transistores VT1 e VT2 fecham, abrindo a chave VT3, VT4, que liga o relé K1. Com seus contatos normalmente fechados K1.2, desliga o relé K2, cujos contatos normalmente fechados (K2.1), quando fechados, conectam o carregador à rede. Um esquema de comutação tão complexo é utilizado por duas razões: em primeiro lugar, garante o desacoplamento do circuito de alta tensão do circuito de baixa tensão; em segundo lugar, para que o relé K2 ligue na tensão máxima da bateria e desligue na mínima, porque O relé RES22 utilizado possui tensão de chaveamento de 12 V.
Os contatos K1.1 do relé K1 mudam para a posição inferior de acordo com o diagrama. Durante o processo de carregamento da bateria, a tensão nos resistores R1 e R2 aumenta, e quando a tensão de desbloqueio é atingida na base do VT1, os transistores VT1 e VT2 abrem, fechando a chave VT3, VT4. O relé K1 desliga, incluindo K2. Os contatos normalmente fechados K2.1 abrem e desenergizam o carregador. Os contatos K1.1 movem-se para a posição superior de acordo com o diagrama. Agora, a tensão na base do transistor composto VT1, VT2 é determinada pela queda de tensão nos resistores R1 e R2. À medida que a bateria descarrega, a tensão na base do VT1 diminui, e em algum momento VT1, VT2 fecham, abrindo a chave VT3, VT4. O ciclo de carregamento começa novamente. O capacitor C1 serve para eliminar a interferência do ressalto dos contatos K1.1 no momento da comutação.
O dispositivo é ajustado sem bateria ou carregador. É necessária uma fonte de tensão constante ajustável com limites de regulação de 10...20 V. Ela é conectada aos terminais do circuito em vez de GB1. O controle deslizante do resistor R1 é movido para a posição superior e o controle deslizante R5 é movido para a posição inferior. A tensão da fonte é igual à tensão mínima da bateria (11,5...12 V). Ao movimentar o motor R5, o relé K1 e o LED VD7 são ligados. Em seguida, aumentando a tensão da fonte para 14,2...14,5 V, movendo o controle deslizante R1 desliga K1 e o LED. Alterando a tensão da fonte nos dois sentidos, certifique-se de que o aparelho ligue na tensão de 11,5...12 V e desligue na tensão de 14,2...14,5 V. A foto mostra um carregador caseiro para baterias de carro, com um prefixo embutido.
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Um design simples e interessante de um cubo de LED 3x3x3 usando LEDs e microcircuitos.|
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Neste artigo veremos o circuito de um gravador de voz simples. Às vezes há necessidade de gravar sinais ou fragmentos de fala de curta duração. Este dispositivo foi projetado para gravar som durante um curto período de tempo. O microfone utilizado é de eletreto, que pode ser encontrado em qualquer lugar, por exemplo, em um gravador chinês.Este acessório, cujo circuito é mostrado na figura, é feito em um poderoso transistor composto e destina-se a carregar uma bateria de carro com tensão de corrente alternada assimétrica de 12 V. Isso garante o treinamento automático da bateria, o que reduz sua tendência à sulfatação e prolonga sua vida útil. O decodificador pode funcionar em conjunto com quase qualquer carregador de pulso de onda completa que forneça a corrente de carga necessária, por exemplo, com o Rassvet-2 industrial.
Quando a saída do decodificador está conectada à bateria (o carregador não está conectado), quando o capacitor C1 ainda está descarregado, a corrente de carga inicial do capacitor começa a fluir através do resistor R1, a junção do emissor do transistor VT1 e resistor R2. O transistor VT1 abre e uma corrente significativa de descarga da bateria flui através dele, carregando rapidamente o capacitor C1. À medida que a tensão no capacitor aumenta, a corrente de descarga da bateria diminui para quase zero.
Após conectar o carregador à entrada do decodificador, aparece uma corrente de carga da bateria, bem como uma pequena corrente através do resistor R1 e do diodo VD1. Neste caso, o transistor VT1 está fechado, pois a queda de tensão no diodo aberto VD1 não é suficiente para abrir o transistor. O diodo VD3 também é fechado, pois a tensão reversa do capacitor carregado C1 é aplicada a ele através do diodo VD2.
No início do meio ciclo, a tensão de saída do carregador é somada à tensão do capacitor, e a bateria é carregada através do diodo VD2, o que leva ao retorno da energia acumulada pelo capacitor para a bateria. Em seguida, o capacitor é completamente descarregado e o diodo VD3 se abre, através do qual a bateria continua a carregar. Uma diminuição na tensão de saída do carregador no final do meio ciclo até o nível EMF da bateria e abaixo leva a uma mudança na polaridade da tensão no diodo VD3, fechando-o e interrompendo a corrente de carga.
Neste caso, o transistor VT1 abre novamente e ocorre um novo impulso na descarga da bateria e carregamento do capacitor. Com o início de um novo meio ciclo de tensão de saída do carregador, inicia-se o próximo ciclo de carregamento da bateria.
A amplitude e a duração do pulso de descarga da bateria dependem dos valores do resistor R2 e do capacitor C1. Eles foram selecionados de acordo com as recomendações fornecidas em [L].
O transistor e os diodos são colocados em dissipadores de calor separados com área de pelo menos 120 cm 2 cada. O console usa um capacitor K50-15 para a temperatura operacional máxima permitida de +125 °C; pode ser substituído por grandes capacitores com tensão nominal de pelo menos 160 V, por exemplo, K50-22, K50-27 ou K50-7 (com capacidade de 500 μF). O resistor R1 é MLT-0,5 e R2 é C5-15 ou feito de forma independente.
Além do transistor KT827A indicado no diagrama, você pode usar KT827B, KT827V. O decodificador pode usar transistores KT825G - KT825E e diodos KD206A, mas a polaridade dos diodos, capacitor, bem como dos terminais de entrada e saída do decodificador deve ser alterada para o oposto.
