この投稿では、Arduinoを使用して12Vバッテリーの過放電保護回路を構築します。これにより、12V SLAバッテリーを過放電から保護し、過充電バッテリーが接続されている場合に接続された負荷を過電圧から保護できます。

バッテリーの充電/放電率を理解する

すべてのバッテリーは自然に衰退しますが、ほとんどのバッテリーはユーザー側の無知により損傷します。バッテリーの電圧がある程度下がると、バッテリーの寿命が短くなります。12VSLAバッテリーの場合、11.80Vを下回ってはなりません。

このプロジェクトはコンパレータを使用して実行できますが、ここではマイクロコントローラとコーディングを使用して同じことを実行しています。

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この回路は、動作中に電源にノイズを発生させない抵抗性負荷やその他の負荷に最適です。ブラシ付きDCモーターなどの誘導負荷は避けてください。

マイクロコントローラーはノイズに敏感であり、このセットアップはそのような場合にエラー電圧値を読み取る可能性があり、間違った電圧でバッテリーを負荷から遮断する可能性があります。

使い方

議論された過放電保護 12vバッテリー用の回路は、入力電圧を降圧し、arduinoが電圧を読み取ることができる狭い範囲に下げる分圧器で構成されています。

10kのプリセット抵抗は、arduinoの読み取り値を校正するために使用されます。これらの読み取り値は、arduinoがリレーをトリガーするために使用します。この設定の校正については、記事の後半で説明します。

LEDインジケータは、リレーのステータスを示すために使用されます。トランジスタがリレーのオン/オフを駆動し、リレーの両端にダイオードが接続されて、リレーから発生する高電圧スパイクを阻止し、オン/オフを切り替えます。

バッテリー電圧が11.80Vを下回ると、リレーがオンになり、バッテリーが負荷から切断され、LEDインジケーターもオンになります。これは、回路がバッテリーから過電圧を読み取るときにも同じように発生します。プログラムで過電圧カットオフを設定できます。。

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バッテリーが11.80Vを下回ると、リレーは負荷を切断します。リレーは、バッテリー電圧がプログラムで設定された公称電圧を超えた後にのみ、負荷をバッテリーに再接続します。

公称電圧は、負荷の通常の動作電圧です。上記のメカニズムは、負荷から切り離された後にバッテリ電圧が上昇するために行われ、これにより、バッテリ低下状態でリレーがオンになってはなりません。

プログラムの公称電圧は12.70Vに設定されています。これは、一般的な12V SLAバッテリーのフルバッテリー電圧です（充電器から切断した後のフルバッテリー電圧）。

プログラムコード：

//---------Program developed by R.Girish----------// float cutoff = 11.80 //Cutoff voltage float nominal = 12.70 //Nomial Voltage float overvoltage = 14.00 //Overvoltage int analogInput = 0 int out = 8 float vout = 0.0 float vin = 0.0 float R1 = 100000 float R2 = 10000 int value = 0 int off=13 void setup() { pinMode(analogInput,INPUT) pinMode(out,OUTPUT) pinMode(off,OUTPUT) digitalWrite(off,LOW) Serial.begin(9600) } void loop() { value = analogRead(analogInput) vout = (value * 5.0) / 1024 vin = vout / (R2/(R1+R2)) if (vin<0.10) { vin=0.0 } if(vin<=cutoff) { digitalWrite(out,HIGH) } if(vin>=nominal && vincutoff) { digitalWrite(out,LOW) } if(vin>=overvoltage) { digitalWrite(out,HIGH ) delay(10000) } Serial.println('INPUT V= ') Serial.println(vin) delay(1000) } //---------Program developed by R.Girish----------//

注意：

フロートカットオフ= 11.80 //カットオフ電圧
フロート公称= 12.70 //公称電圧
フロート過電圧= 14.00 //過電圧

上記の値を変更することにより、カットオフ、公称および過電圧を変更できます。
異なるバッテリー電圧で作業している場合を除いて、これらの値を変更しないことをお勧めします。

キャリブレーション方法：

このバッテリー過放電保護回路のキャリブレーションは慎重に行う必要があります。可変電源、優れたマルチメーター、およびプリセット抵抗を調整するためのドライバーが必要です。

1）完成したセットアップは無負荷で可変電源に接続されます。
2）可変電源に13ボルトを設定し、マルチメーターを使用してこれを確認します。
3）シリアルモニターを開き、10kのプリセット抵抗クロックまたは反時計回りに回転させ、読み取り値をマルチメーターの読み取り値に近づけます。
4）ここで、可変電源の電圧を12Vに下げます。マルチメータとシリアルモニタは、同じ値または非常に近い値を読み取る必要があります。
5）ここで、電圧を11.80 Vに下げます。リレーがトリガーされ、LEDが点灯する必要があります。
6）ここで、電圧を14.00Vに上げます。リレーがトリガーされ、LEDが点灯する必要があります。
7）上記のセットが成功した場合、可変電源を完全に充電されたバッテリーと交換します。シリアルモニターとマルチメーターの読み取り値は同じか、非常に近い必要があります。
8）負荷を接続します。両方の読み取り値は同じままで、同期している必要があります。
上記の手順が成功した場合、回路はバッテリーを供給する準備ができています。

注意：