Разделы

В сети

Пользователей: 123
Из них просматривают:
Аналоги: 47. Видео: 3. Даташиты: 32. Инструкции: 3. Новости: 16. Программы: 1. Расчёты: 1. Теги: 1. Форум: 19.
Участников: 2
Гостей: 121

Google , Яндекс , далее...
Рекорд 2375 человек онлайн установлен 26.12.2015.

Партнёры


Партнёры

Новые объявления

В настоящее время нет объявлений.

Приставка для измерения ёмкости зарядки и емкости аккумулятора

Написал evildesign 05.05.2011 23:00:00 (Просмотров: 97227)

 При применении микроконтроллеров во многих случаях можно существенно упростить конструкцию, придать устройству такие функции, применить которые на отдельных логических элементах очень трудно или даже вообще невозможно .

В качестве примера предлагаем следующую конструкцию приставки для измерения ёмкости зарядки



Эта конструкция подключается как приставка к зарядному устройству, разнообразных схем которых в интернете уже описано немало. Она выводит на жидкокристаллический дисплей значение входного напряжения, величину тока зарядки аккумулятора, время зарядки и ёмкость зарядного тока(которая может быть или в Ампер-часах или в миллиампер-часах - зависит только от прошивки контроллера и применённого шунта). (См. Рис.1 и Рис.2)

 

 

Вывод индикации

Рис.1

 

Вывод индикации

Рис.2

 

 

Выходное напряжение зарядного устройства не должно быть менее 7 вольт, иначе для данной приставки потребуется отдельный источник питания.

Основу устройства составляет микроконтроллер PIC16F676 и жидкокристаллический 2-строчный индикатор SC 1602 ASLB-XH-HS-G.

Максимальная зарядная ёмкость составляет 5500 ма/ч и 95,0 А/ч соответственно.

Принципиальная схема приведена на Рис 3.

 

Схема контроллера зарядного устройства

 

Рис.3. Принципиальная схема приставки для измерения ёмкости зарядки

 

 

Подключение к зарядному устройству - на Рис 4.




Схема подключения приставкиРис.4 Схема подключения приставки к зарядному устройству



При включении микроконтроллер сначала запрашивает требуемую ёмкость зарядки.
Устанавливается кнопкой SB1. Сброс - кнопкой SB2.
На выводе 2 (RA5 )устанавливается высокий уровень, который включает реле P1, которое в свою очередь включает зарядное устройство (Рис.5).
Если кнопку не нажимать более 5 секунд - контроллер автоматически переходит в режим измерений.

Алгоритм подсчёта ёмкости в данной приставке следующий:
1 раз в секунду микроконтроллер измеряет напряжение на входе приставки и ток, и если величина тока больше единицы младшего разряда - увеличивает счётчик секунд на 1. Таким образом часы показывают только время зарядки.


Далее микроконтроллер высчитывает средний ток за минуту. Для этого показания зарядного тока делятся на 60. Целое число записываются в счётчик, а остаток от деления потом прибавляется к следующему измеренному значению тока,и уже потом эта сумма делится на 60. Сделав, таким образом, 60 измерений за 1 минуту в счётчике будет число среднего значения тока за минуту.
При переходе показаний секунд через ноль среднее значение тока в свою очередь делится на 60(по такому же алгоритму). Таким образом счётчик ёмкости увеличивается 1 раз в минуту на величину одна шестидесятая от величины среднего тока за минуту. После этого счётчик среднего значения тока обнуляется и подсчёт начинается сначала. Каждый раз, после подсчёта ёмкости зарядки, производится сравнение измеренной ёмкости и заданной, и при их равенстве на дисплей выдаётся сообщение - "Зарядка завершена", а во второй строке - значение этой ёмкости зарядки и напряжение. На выводе 2 микроконтроллера (RA5) появляется низкий уровень, что приводит к отключению реле. Зарядное устройство отключится от сети.


Питание зарядного устройстваРис.5

 

 

Наладка устройства сводится только к установке правильных показаний зарядного тока (R1 R5) и входного напряжения (R4) с помощью эталонного амперметра и вольтметра.

Теперь о шунтах.
Для зарядного устройства на ток до 1000 мА можно использовать блок питания на 15 в, в качестве шунта резистор на 0.5-10 Ом мощностью 5Вт (меньшее значение сопротивления будет вносить меньшую погрешность в измерение, но затруднит точную настройку тока при калибровки прибора), и последовательно с заряжаемым аккумулятором переменное сопротивление на 20-100 Ом, которым и будет выставляться величина зарядного тока.
Для зарядного тока до 10А потребуется изготовить шунт из высокоомной проволоки подходящего сечения на сопротивление 0,1 Ом. Проведённые испытания показали, что даже при сигнале с токового шунта равным 0,1 вольт настроечными резисторами R1 и R3 можно легко установить показания тока в 10 А.

Печатная плата для данного устройства  разрабатывалась под индикатор WH1602D. Но можно использовать любой подходящий индикатор, сотвественно перепаяв провода. Плата собрана  таких же размеров как и жидкокристаллический индикатор и закреплена сзади. Микроконтроллер устанавливается на панельку и позволяет быстро поменять прошивку для перехода на другой ток зарядного устройства.

 

Плата

 

Перед первым включением подстроечные резисторы установить в среднее положение.

 

В качестве шунта для варианта прошивки на малые токи можно применить 2 параллельно соединенных резистора млт-2  1 Ом.

 

В приставке можно применить индикатор WH1602D , но придется поменять местами выводы 1 и 2. А вообще- лучше свериться с документацией на индикатор.

Индикаторы фирмы МЭЛТ не будут работать, из-за несовместимости работы по 4-х битному интерфейсу.

 

При желании, можно подключить подсветку индикатора через токоограничительный резистор 100 Ом

 

 

Эту приставку  можно использовать для определения емкости заряженного аккумулятора.

 

Рис.6. Определение емкости заряженного аккумулятора

 

В качестве нагрузки можно использовать любую нагрузку (Лампочку, резистор...), только при включении нужно выставить любую заведомо большую емкость аккумулятора и при этом следить за напряжением аккумулятора, чтобы не допускать глубокой разрядки.

 

 

(От автора) Приставка испытывалась с современным импульсным зарядным устройством для автомобильных аккумуляторов,
Данные устройства обеспечивают стабильное напряжение и ток с минимальными пульсациями.
При подсоединении же приставки к старому зарядному устройству (понижающий трансформатор и диодный выпрямитель) мне не удалось настроить показания зарядного тока из-за больших пульсаций.
Поэтому было решено изменить алгоритм измерения зарядного тока контроллером.
В новой редакции контроллер делает 255 измерений тока за 25 милисекунд  (при 50Гц - период составляет 20 милисекунд). И из сделанных измерений выбирает самое большое значение.
Также происходит измерение входного напряжения, но выбирается наименьшее значение.
(При нулевом зарядном токе напряжение должно быть равно ЭДС аккумулятора.)
Однако при такой схеме перед стабилизатором 7805 необходимо поставить диод и сглаживающий конденсатор ( >200 мкФ )на напряжение не менее выходного напряжения зарядного
устройства. Плохо сглаженное напряжение питания микроконтроллера приводило к сбоям в работе.
Для точной установки показаний приставки рекомендуется использовать многооборотные подстроечные резисторы или ставить дополнительные резисторы последовательно с подстроечными (подобрать экспериментально).
В качестве шунта для приставки на 10 А я пробовал использовать кусок аллюминиевого провода сечением 1,5 мм длиной около 20 см -прекрасно работает.

С уважением Гуляев Сергей Николаевич.  e-mail : kvant19@rambler.ru

 

14
Комментарии принадлежат их авторам. Мы не несем ответственности за их содержание.

 Приставка для измерения ёмкости зарядки и емкости аккумулятора
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 18.12.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 2234
не в сети
Цитата:
все фе высказывай аффтору. Это он такое понаписал.

К сожалению, Ваше письмо не может быть доставлено одному или нескольким получателям:

kvant19@rambler.ru
SMTP error from remote mail server after RCPT TO:<kvant19@rambler.ru>:
host imx1.rambler.ru [81.19.66.234]: 540 5.7.1 <kvant19@rambler.ru>:
Recipient address rejected: Your emails has been returned because the intented recipient's email account has been suspended. The account must be re-activated to receive incoming messages.

Рекомендуем Вам проверить корректность указания адресов получателей.
Отправитель Нити

Разное

Интересно

Посыпав место пайки песком или натерев крошащимся камнем, можно паять обычными методами даже алюминий.

Похожие статьи