Mạch sạc nhiều pin sử dụng tụ điện

Mạch sạc nhiều pin sử dụng tụ điện

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cố gắng xây dựng một mạch sạc pin tự động sử dụng khái niệm tụ điện đổ để tự phát hiện và sạc nhiều bộ pin. Ý tưởng do ông Michael yêu cầu.

Mục tiêu và yêu cầu của mạch

  1. Tên tôi là Michael và sống ở Bỉ.
  2. Tôi đã tìm thấy trang web của bạn thông qua google trong quá trình tìm kiếm bộ sạc nhỏ giọt của tôi.
  3. Tôi đã kiểm tra tất cả 99 bộ sạc pin nhưng không thể tìm thấy một cái duy trì nhiều pin.
  4. Tôi vẫn đang tìm kiếm một mạch tốt, vì vậy tôi hy vọng có thể bạn có thể giúp tôi.
  5. Ở nhà, chúng tôi có nhiều loại pin axit chì và trong mùa đông hầu hết chúng đều bị bỏ quên.
  6. Kết quả là vào mùa xuân, kiểm tra xem pin nào đã tạo ra nó và pin nào không.
  7. Vấn đề là sự đa dạng của các loại pin Tôi là một người đi xe đạp, các anh trai của tôi có một máy xúc và máy kéo nhỏ, chúng tôi có 2 xe tải với 2 đoàn lữ hành và chúng tôi (tôi, mẹ, chị gái, 2 anh trai và bạn gái) đều có một chiếc ô tô.
  8. Vì vậy, bạn thấy nhiều loại pin RỘNG, trước đây tôi đã mua một bộ sạc 7 tầng thông minh nhưng không thể chăm sóc tất cả các loại pin chỉ sử dụng một bộ sạc.
  9. Vì vậy, tôi hỏi nếu bạn có thể thiết kế một mạch cho tôi.
  10. Với các thông số kỹ thuật sau:
  11. Duy trì ít nhất 5 pin trở lên cùng một lúc.
  12. Kiểm tra điện áp nếu thấp làm đổ tụ điện vào pin.
  13. Có khả năng xử lý dung lượng thấp từ 3 Ah đến 200Ah.
  14. An toàn để hoạt động 24/7 mà không cần người dùng đầu vào.
  15. Một số điều tôi đã suy nghĩ:
  16. Với việc sử dụng thùng chứa có nắp, không cần máy biến áp chính nặng, vì tải cho máy biến áp đã được kiểm soát.
  17. Một tụ điện có thể lựa chọn tùy thuộc vào dung lượng của pin.
  18. Một vấn đề đối với tôi là tìm thứ gì đó có thể kích hoạt nhiều đầu ra trên một cơ sở thời gian (sử dụng lm311 để cảm nhận điện áp, 555 để kết xuất bằng cách sử dụng mosfet).
  19. Một chỉ báo của một số loại, sẽ cho biết pin nào cần đổ nhiều nhất hoặc đổ ngay và xác định vị trí pin kém.
  20. Nếu bạn tin rằng tôi đã mắc một số lỗi hoặc yêu cầu của tôi là không thể, hãy để tôi ngay bây giờ.
  21. Nếu bạn có thể triển khai các tính năng bổ sung hoặc tính năng an toàn, tôi đã không nghĩ đến, đừng ngần ngại thêm hoặc sửa đổi :)
  22. Tôi là một sinh viên lấy bằng cử nhân Cơ điện, tôi là một người đam mê điện tử, có một căn phòng đầy đủ các linh kiện và bộ phận để chơi.
  23. Nhưng tôi thiếu kỹ năng thiết kế để xây dựng mạch cho nhu cầu của mình.
  24. Tôi hy vọng đã thu hút sự quan tâm của bạn đến vấn đề này và hy vọng bạn tìm thấy thời gian để thiết kế một cái gì đó cho tôi.
  25. Có lẽ mạch này có thể trở thành con số hàng trăm trên trang web của bạn!
  26. Cũng rất tốt với trang web của bạn và hy vọng là tốt nhất cho bạn!

Thiết kế

Khái niệm mạch đã thảo luận để tự động sạc nhiều pin bằng tụ điện về cơ bản có thể được chia thành 3 giai đoạn:



  1. giai đoạn dò so sánh opamp
  2. Bộ tạo khoảng thời gian BẬT / TẮT IC 555
  3. giai đoạn mạch tụ điện đổ

Các giai đoạn opamp được định cấu hình để duy trì liên tục cảm nhận mức sạc pin và thực hiện tương ứng việc cắt / khôi phục quá trình sạc trên các pin được gắn với đầu vào liên quan của chúng. Quá trình nạp được thực hiện thông qua hệ thống tụ bù.



Hãy nhấn mạnh công phu các đường khác nhau:

Mạch sạc Opamp 4 Pin tự điều chỉnh

Giai đoạn đầu tiên trong thiết kế này là mạch phát hiện quá tải pin opamp, sơ đồ của giai đoạn này có thể được nhìn thấy bên dưới:



Danh sách các bộ phận:

opamps: LM324



cài đặt trước: 10K

zener 6V / 0,5 watt

R5 = 10 nghìn

điốt = 6A4 hoặc theo thông số kỹ thuật sạc

Chúng tôi sẽ chỉ xem xét 4 pin ở đây, và do đó sử dụng 4 opamps cho các khoản cắt giảm phí tương ứng. Các opa từ A1 đến A4 được lấy từ IC opamp quad LM324, mỗi opamp được cấu hình như các bộ tổng hợp để phát hiện pin tương ứng kèm theo qua các mức sạc.

Như có thể thấy trong sơ đồ, các đầu vào không đảo ngược của mỗi opamps được cấu hình với các cực pin có liên quan để cho phép nhận biết điện áp pin cần thiết.

Các mặt tích cực của các pin riêng lẻ được kết nối với đầu ra tụ điện, chúng ta sẽ thảo luận trong phần sau của bài viết.

Các chân đảo ngược (-) của opamps được chỉ định đến mức tham chiếu cố định thông qua một diode zener chung duy nhất.

Các giá trị đặt trước được gắn với (+) hoặc đầu vào không đảo ngược của opamps và được sử dụng để thiết lập các điểm hành trình sạc đầy chính xác đối với các mức tham chiếu pin zener (-) tương ứng.

Các giá trị đặt trước được đặt sao cho khi điện áp pin có liên quan đạt đến mức sạc đầy, giá trị tương ứng tại chân (+) của opamp chỉ vượt qua mức tham chiếu pin zener (-).

Tình huống trên ngay lập tức biến đầu ra của opamp từ 0V ban đầu thành mức logic cao bằng với mức điện áp cung cấp.

Mức cao này ở đầu ra opamp kích hoạt mạch có thể sử dụng IC 555 để IC 555 được kích hoạt để tạo ra khoảng thời gian BẬT / TẮT định kỳ trên mạch kết xuất tụ điện đi kèm ... cuộc thảo luận sau đây sẽ giải thích cho chúng ta các quy trình:

IC 555 Astable để tạo ON / OFF định kỳ

Sơ đồ sau đây cho thấy giai đoạn IC 555 được cấu hình như một bộ thuận cho việc tạo chuyển mạch BẬT / TẮT định kỳ dự kiến ​​cho mạch đổ tụ điện tiếp theo.

IC 555 Astable để tạo ON / OFF định kỳ

Danh sách các bộ phận

IC = IC 555

R2 = 22 nghìn

R1, C2 = tính toán để có được tốc độ chu kỳ kết xuất phí mong muốn

Như thể hiện trong sơ đồ trên, chân số 4 là sơ đồ chân đặt lại của IC 555 được kết nối với đầu ra của tầng opamp liên quan.

Mỗi opamps sẽ có tầng IC 555 riêng biệt cùng với tầng mạch kết xuất tụ điện .

Trong khi pin đang trong quá trình sạc và đầu ra opamp được giữ ở mức 0, IC 555 astable vẫn bị vô hiệu hóa, tuy nhiên, thời điểm pin gắn liền có liên quan được sạc đầy và đầu ra opamp liên quan chuyển sang dương, thì IC 555 astable được kết nối sẽ trở nên được kích hoạt, khiến chân ra số 3 của nó tạo ra chu kỳ BẬT / TẮT định kỳ.

Chân số 3 của IC 555 được cấu hình với mạch kết xuất tụ điện riêng của nó, mạch này đáp ứng các chu kỳ BẬT / TẮT từ giai đoạn IC 555 và bắt đầu quá trình sạc và đổ tụ điện qua pin có liên quan.

Để hiểu cách tụ điện kết xuất này hoạt động theo chu kỳ BẬT / TẮT của IC 555, chúng ta có thể phải xem qua phần sau của bài viết:

Mạch sạc tụ điện:

Theo yêu cầu, pin bắt buộc phải được sạc thông qua mạch kết xuất tụ điện và tôi đã nghĩ ra mạch sau, tôi hy vọng nó sẽ thực hiện công việc như mong đợi:

Mạch hoạt động của mạch sạc tụ điện được trình bày ở trên có thể được tìm hiểu giải thích sau:

  • Miễn là IC 555 vẫn ở trạng thái vô hiệu hóa, BC547 được phép nhận xu hướng yêu cầu thông qua điện trở 1K cơ bản của nó, do đó giữ cho bóng bán dẫn TIP36 liên quan ở vị trí BẬT.
  • Tình huống này cho phép tụ điện thu có giá trị cao được sạc đến giới hạn cho phép tối đa của nó. Ở vị trí này, tụ điện được trang bị ở vị trí chờ tích điện.
  • Thời điểm giai đoạn IC 555 được kích hoạt và bắt đầu chu kỳ BẬT TẮT, các khoảng thời gian TẮT của chu kỳ sẽ TẮT cặp BC547 / TIP36 và BẬT cặp cực bên trái TIP36, ngay lập tức đóng và đổ điện tích từ tụ điện vào pin liên kết tích cực.
  • Chu kỳ BẬT tiếp theo từ IC 555 hoàn nguyên tình hình về các điều kiện trước đó và sạc tụ điện 20.000uF, và một lần nữa, với chu kỳ TẮT tiếp theo, tụ điện được phép đổ điện qua bóng bán dẫn TIP36 có liên quan.
  • Hoạt động sạc và đổ này được thực hiện liên tục cho đến khi pin tương ứng được sạc đầy, buộc opamp phải tự TẮT và toàn bộ quá trình.

Tất cả các opamps hoạt động theo cách tương tự, bằng cách cảm nhận tình trạng pin đi kèm và tự bắt đầu các quy trình đã giải thích ở trên.

Điều này kết thúc giải thích liên quan đến đề xuất bộ sạc nhiều pin tự động sử dụng sạc tụ điện, nếu bạn có bất kỳ câu hỏi hoặc nghi ngờ nào, đừng ngần ngại trao đổi thông qua các ý kiến ​​...




Trước: Mạch dò màu với mã Arduino Tiếp theo: Giải thích về mô-đun điều khiển động cơ DC L298N