با برد آردوینو شارژر باتری هوشمند و سازگار شونده بسازید [Adruino]

[ad_1]

در این ساختنی طرز ساخت یک شارژر باتری هوشمند را یاد می‌گیرید. باتری هوشمند به باتری گفته می‌شود که می‌تواند با باد، نور خورشید یا سایر اشکال انرژی پایدار کار کند و وقتی مصرف انرژی کمتر از ذخیره انرژی باشد، مازاد را ذخیره کند. مثلاً در یک روز آفتابی که از تمام انرژی خورشیدی پنل‌های خورشیدی استفاده نمی‌کنید، باتری هوشمند مازاد انرژی را ذخیره می‌کند. با ساختنی همراه باشید.

شارژر باتری هوشمند بسازید

ساخت شارژر باتری هوشمند تفاوت چندانی با ساخت سایر شارژرها ندارد. ما از برد آردوینو برای ساخت شارژر باتری هوشمند استفاده می‌کنیم و کدها را هم در اختیار شما قرار می‌دهیم. برد آردوینو متصل به مدار شارژر کار مانیتور و کنترل باتری‌های قابل شارژر NiMH را انجام می‌دهد.
این تست روی مقیاس یک باتری قلمی‌NiMH با ظرفیت ۲۶۰۰mAh انجام شده است. اما شما می‌توانید از شارژر باتری هوشمند برای شارژ انواع دیگر باتری‌های NiMH استفاده کنید. اگر دنبال آموزش ساخت انواع دیگر شارژر باتری هستید، سایر آموزش‌های ساخت را در این لینک ببینید.

گام اول: وسایل مورد نیاز

وسایل مورد نیاز

• برد آردینو (ما از برد YUN استفاده کردیم اما سایر مدل‌ها هم کارایی دارند)
• برد بورد
• هشت عدد سیم جامپر برد بورد با طول‌های مختلف
• هولدر باتری AA
• باتری NiMH AA (ظرفیت ۲۶۰۰mAh)
• منبع تغذیه DC پنج ولتی
• ماسفت
• خازن ۱µF
• مقاومت برق ۱۰ اهمی
• مقاومت برق یک مگااهمی
• کابل شارژ موبایل USB

می‌توانید هزینه ساخت شارژر باتری هوشمند را کمتر کنید، می‌توانید بعد از بریدن کابل شارژر از آن برای اتصال خروجی ۵ ولتی به برد بورد استفاده کنید. فقط سیم‌های مثبت و منفی کابل شارژر استفاده خواهند شد.

گام دوم: مدار شارژر

تمام قطعات را مطابق شماتیک بالا سیم کشی کنید.

گام سوم: آردوینو را برنامه ریزی کنید

برای برنامه ریزی آردوینو از کدهای زیر استفاده کنید. جزییات بیشتر را هم می‌توانید در فایل موجود در لینک زیر پیدا کنید (رمز فایل saakhtani.ir است). این کدها برای شارژ ایمن باتری طراحی شده یعنی به محض اینکه ظرفیت به آستانه مشخص برسد، جریان شارژ قطع می‌شود. اگر بخواهید می‌توانید متغیرها و جملات شرطی بیشتری به کدهای آردوینو اضافه کنید.

int batteryCapacity = 2000;
float resistance = 8.80;
int cutoffVoltage = 1600;
long cutoffTime = 288000;

int outputPin = 9;
int outputValue = 127;

int analogPinOne = 0;

float valueProbeOne = 0;
float voltageProbeOne = 0;

int analogPinTwo = 1;

float valueProbeTwo = 0;
float voltageProbeTwo = 0;

float voltageDifference = 0;
float batteryVoltage = 0;
float current = 0;
float targetCurrent = batteryCapacity / 10;
float currentError = 0;

void setup()



Serial.begin(9600);
pinMode(outputPin, OUTPUT);


void loop()



analogWrite(outputPin, outputValue);

Serial.print("Output: ");
Serial.println(outputValue);

valueProbeOne = analogRead(analogPinOne);
voltageProbeOne = (valueProbeOne*4400)/1023;
Serial.print("Voltage Probe One (mV): ");
Serial.println(voltageProbeOne);

valueProbeTwo = analogRead(analogPinTwo);
voltageProbeTwo = (valueProbeTwo*4400)/1023;
Serial.print("Voltage Probe Two (mV): ");
Serial.println(voltageProbeTwo);

batteryVoltage = 4400 - voltageProbeTwo;
Serial.print("Battery Voltage (mV): ");
Serial.println(batteryVoltage);

current = (voltageProbeTwo - voltageProbeOne) / resistance;
Serial.print("Target Current (mA): ");
Serial.println(targetCurrent);
Serial.print("Battery Current (mA): ");
Serial.println(current);

currentError = targetCurrent - current;
Serial.print("Current Error (mA): ");
Serial.println(currentError);

Serial.println();

if(abs(currentError) > 10)



outputValue = outputValue + currentError / 10;

if(outputValue < 1)


outputValue = 0;


if(outputValue > 254)


outputValue = 255;


analogWrite(outputPin, outputValue);



if(batteryVoltage > cutoffVoltage)


outputValue = 0;
Serial.println("Max Voltage Exceeded");


if(millis() > cutoffTime)


outputValue = 0;
Serial.println("Max Charge Time Exceeded");

Serial.println();
Serial.println();
delay(5000);

کدهای آردوینو 1.32 KB

Download

گام چهارم: نمونه اولیه را تست کنید

برای اینکه درک بهتری از کدها داشته باشید و مطمئن بشوید کار می‌کنند، داده‌های اصلی را روی سریال مانیتور بفرستید. نتایج آزمایش ما را در تصاویر بالا می‌بینید. در اسکرین شات‌های بالا می‌بینید که وقتی خروجی باشد، باتری شارژ می‌شود و وقتی باتری پر بشود، خروجی به سمت صفر گرایش پیدا می‌کند و شارژر روند شارژ را قطع می‌کند.

قبل و بعد از شارژ کردن باتری، از یک مولتی متر برای اطمینان از ظرفیت باتری استفاده کنید.

شارژر باتری هوشمند آماده است

تست‌ها نشان داد که شارژری که با این شماتیک و کدها ساخته می‌شوند، کارایی لازم را دارند. با این شارژر هوشمند می‌توانید شرایط شارژ و دشارژ باتری را کنترل کنید. با تغییر ظرفیت باتری می‌توانید از این شارژر باتری هوشمند در مقیاس‌های بزرگ‌تر هم استفاده کنید.

اگر چند باتری به این شارژر وصل کنید، سیستم شارژ از داشتن کنترلر هوشمند بهره می‌برد. آردوینو می‌توانید تمام این باتری‌ها را به صورت جداگانه مانیتور و کنترل کند. کنترلر هوشمند احتمالاً می‌تواند با ولتاژها، ظرفیت‌ها و باتری‌های مختلف تطبیق پیدا کند.

منبع

نوشته با برد آردوینو شارژر باتری هوشمند و سازگار شونده بسازید [Adruino] - #کاردستی #علمی #خبر

[ad_2]
لینک منبع
بازنشر: مفیدستان