Arduino आधारित बैटरी ओवर डिस्चार्ज प्रोटेक्शन सर्किट

इस पोस्ट में, हम Arduino का उपयोग करते हुए 12v बैटरी के लिए एक ओवर डिस्चार्ज प्रोटेक्शन सर्किट का निर्माण करने जा रहे हैं, जो ओवरवॉच बैटरी के जुड़े होने पर ओवरवॉल्टेज से बचाव के लिए 12V SLA बैटरी की रक्षा कर सकता है और कनेक्टेड लोड को ओवर वोल्टेज से भी बचाता है।

बैटरी चार्ज / डिस्चार्ज दरों को समझना

सभी बैटरियों में प्राकृतिक गिरावट होती है, लेकिन उनमें से अधिकांश उपयोगकर्ता भाग से अज्ञानता के कारण क्षतिग्रस्त हो जाती हैं। बैटरी का जीवन काल छोटा हो जाएगा यदि बैटरी का वोल्टेज कुछ निश्चित डिग्री से नीचे चला जाता है, तो 12V SLA बैटरी के मामले में, इसे 11.80 V से नीचे नहीं जाना चाहिए।

इस परियोजना को तुलना करने वालों के साथ पूरा किया जा सकता है, लेकिन यहां हम इसे पूरा करने के लिए माइक्रोकंट्रोलर और कोडिंग का उपयोग कर रहे हैं।

यह सर्किट प्रतिरोधक भार और अन्य भार के लिए अच्छी तरह से उपयुक्त है जो ऑपरेशन के दौरान आपूर्ति में शोर उत्पन्न नहीं करता है। ब्रश डीसी मोटर्स जैसे आगमनात्मक भार से बचने की कोशिश करें।

माइक्रोकंट्रोलर शोर के प्रति संवेदनशील होते हैं और यह सेटअप ऐसे मामले में त्रुटि वोल्टेज मूल्यों को पढ़ सकता है, और यह गलत वोल्टेज पर लोड से बैटरी को काट सकता है।

यह काम किस प्रकार करता है

की चर्चा की निर्वहन सुरक्षा पर 12 वी बैटरी के लिए सर्किट में एक वोल्टेज विभक्त होता है, जो इनपुट वोल्टेज को नीचे ले जाने और संकीर्ण सीमा को कम करने के लिए जिम्मेदार होता है, जहां आर्दीनो वोल्टेज पढ़ सकता है।

10k पूर्व-सेट रोकनेवाला का उपयोग arduino पर रीडिंग को कैलिब्रेट करने के लिए किया जाता है। इन रीडिंग को arduino द्वारा रिले को ट्रिगर करने के लिए उपयोग किया जाता है, इस सेटअप के अंशांकन पर लेख के बाद के भाग पर चर्चा की जाएगी।

एक एलईडी संकेतक का उपयोग रिले की स्थिति को इंगित करने के लिए किया जाता है। ट्रांजिस्टर रिले को चालू / बंद करता है और एक डायोड रिले से हाई वोल्टेज स्पाइक को गिरफ्तार करने के लिए रिले से जुड़ा होता है, जबकि इसे चालू / बंद करते हैं।

जब बैटरी वोल्टेज 11.80V से नीचे चला जाता है, तो रिले चालू हो जाता है और लोड से बैटरी को काट देता है और एलईडी संकेतक भी चालू हो जाता है, यह वही होता है जब सर्किट बैटरी से ओवरवॉल्टेज पढ़ता है, आप प्रोग्राम में ओवरवॉल्टेज कट-ऑफ सेट कर सकते हैं। ।

जब बैटरी 11.80V से नीचे जाती है, तो रिले लोड को डिस्कनेक्ट कर देता है, रिले केवल बैटरी के लिए लोड को फिर से कनेक्ट करेगा जब बैटरी वोल्टेज नाममात्र वोल्टेज से ऊपर प्राप्त होता है जो प्रोग्राम में सेट किया गया है।

नाममात्र वोल्टेज लोड का सामान्य ऑपरेटिंग वोल्टेज है। उपर्युक्त तंत्र किया जाता है क्योंकि लोड से डिस्कनेक्ट करने के बाद बैटरी वोल्टेज बढ़ता है और इसे कम बैटरी स्थिति पर रिले को चालू नहीं करना चाहिए।

कार्यक्रम में नाममात्र वोल्टेज 12.70 वी के रूप में सेट किया गया है जो ठेठ 12 वी एसएलए बैटरी का पूर्ण बैटरी वोल्टेज है (चार्जर से डिस्कनेक्ट करने के बाद पूर्ण बैटरी वोल्टेज)।

कार्यक्रम कोड:

//---------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----------//

ध्यान दें:

फ्लोट कटऑफ = 11.80 // कटऑफ वोल्टेज
फ्लोट नाममात्र = 12.70 // नामांकन वोल्टेज
फ्लोट ओवरवॉल्टेज = 14.00 // ओवरवॉल्टेज

आप उपरोक्त मान बदलकर कट-ऑफ, नाममात्र और ओवरवॉल्टेज बदल सकते हैं।
यह अनुशंसा की जाती है कि जब तक आप विभिन्न बैटरी वोल्टेज के साथ काम नहीं कर रहे हैं तब तक इन मूल्यों को संशोधित न करें।

जांच कैसे करें:

डिस्चार्ज प्रोटेक्शन सर्किट पर इस बैटरी के लिए अंशांकन सावधानी से किया जाना चाहिए क्योंकि आपको पूर्व-सेट रोकनेवाला को समायोजित करने के लिए एक चर बिजली की आपूर्ति, एक अच्छी मल्टीमीटर और एक स्क्रू ड्राइवर की आवश्यकता होती है।

1) पूरा सेटअप लोड के बिना चर बिजली की आपूर्ति से जुड़ा हुआ है।
2) चर बिजली की आपूर्ति पर 13 वोल्ट सेट करें, मल्टीमीटर का उपयोग करके इसे सत्यापित करें।
3) सीरियल मॉनिटर खोलें और 10k प्रीसेट रेसिस्टर घड़ी या काउंटर क्लॉक वाइज घुमाएं और रीडिंग को मल्टीमीटर के रीडिंग के करीब लाएं।
4) अब, चर बिजली आपूर्ति के वोल्टेज को 12 वी तक कम करें, मल्टीमीटर और सीरियल मॉनिटर को समान या बहुत करीबी मूल्य पढ़ना चाहिए।
5) अब, वोल्टेज को 11.80 वी तक कम करें, रिले को ट्रिगर करना चाहिए और एलईडी को प्रकाश करना चाहिए।
6) अब, वोल्टेज को 14.00V तक बढ़ाएं रिले को चालू करना चाहिए और लाइट को एलईडी करना चाहिए।
7) यदि उपरोक्त सेट पूरी तरह से चार्ज बैटरी के साथ परिवर्तनीय बिजली की आपूर्ति की जगह लेते हैं, तो धारावाहिक मॉनीटर और मल्टीमीटर पर रीडिंग समान या उसी के करीब होनी चाहिए।
8) अब लोड कनेक्ट करें, दोनों पर रीडिंग समान और सिंक्रनाइज़ होनी चाहिए।
यदि उपरोक्त चरण सफल होते हैं तो आपका सर्किट बैटरी की सेवा के लिए तैयार है।

ध्यान दें:

कृपया अंशांकन करते समय इस बिंदु पर ध्यान दें।

जब कम वोल्टेज कट-ऑफ के कारण या वोल्टेज कट-ऑफ के कारण रिले को ट्रिगर किया जाता है, तो सीरियल मॉनिटर पर रीडिंग मल्टीमीटर पर सही वोल्टेज नहीं पढ़ेगी, और मल्टीमीटर की तुलना में अधिक या कम दिखाता है।

लेकिन, जब वोल्टेज वापस सामान्य ऑपरेटिंग वोल्टेज में गिर जाता है तो रिले बंद हो जाता है और सही वोल्टेज दिखाना शुरू कर देता है।

उपरोक्त बिंदु का निष्कर्ष यह है कि, जब रिले को चालू किया जाता है, तो सीरियल मॉनीटर पर रीडिंग कुछ महत्वपूर्ण बदलाव दिखाती है और आपको इस स्तर पर फिर से कैलिब्रेट करने की आवश्यकता नहीं होती है।