Risparmio batteria, interruttore di protezione contro la scarica con ATtiny85 per auto al piombo o batteria Lipo: 6 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

Dato che ho bisogno di diversi dispositivi di protezione della batteria per le mie auto e i miei sistemi solari, ho trovato quelli commerciali a $ 49 troppo costosi. Usano anche troppa potenza con 6 mA. Non ho trovato indicazioni sull'argomento. Quindi ho creato il mio che assorbe 2mA.

Come funziona video.

Video di montaggio qui.

Questo istruibile è obsoleto e ho sviluppato un altro interruttore di interruzione burroso più semplice. Lo tengo online a grande richiesta.

TROVA IL NUOVO DESIGN QUI:

www.instructables.com/id/Battery-Cut-Out-S…

DISCLAIMER

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Scopri tutto sulle BATTERIE e capisci come funzionano.

Protezione contro la scarica della batteria del microcontrollore intelligente.

Protegge la batteria dell'auto al piombo da 12 Volt dalla scarica totale spegnendo elettrodomestici come frigoriferi e televisori prima che la tensione della batteria scenda a un livello irrecuperabile.

Interrompe automaticamente l'alimentazione quando la tensione della batteria è inferiore all'impostazione programmata. Tensione massima 35V Corrente massima di lavoro 20A. Un LED lampeggerà appena prima dell'interruzione dell'alimentazione per indicare lo stato della batteria. Se la batteria raggiunge il livello preimpostato, l'alimentazione viene ripristinata automaticamente.

CARATTERISTICHE Previene lo scaricamento della batteria Protegge la batteria da un eccessivo scaricamento quando si utilizzano accessori ad essa collegati. Le luci scaricano la batteria e distruggono la batteria. La maggior parte dei frigoriferi si spegne automaticamente per proteggere il motore del frigorifero ma non la batteria. Progettato per spegnere gli accessori prima che scarichino la batteria. Una volta spenti, rimangono inutilizzabili finché la batteria non raggiunge nuovamente la tensione impostata sopra i 12,8 volt.

Nel software è possibile modificare le impostazioni di tensione e regolare la protezione della batteria in base al carico e alla domanda. Questo dispositivo proteggerà le tue costose batterie dai danni dovuti a una scarica eccessiva.

• Programmato per lo spegnimento a 12 volt.
• Lampeggia un LED di avviso prima dello spegnimento. Indica che la potenza è bassa.
• Spegne completamente qualsiasi scarico (tranne il Tiny che continua a monitorare lo stato)

Altre caratteristiche di questa ingegnosa scheda Masterduino MK1 sono che ha un piccolo microcontrollore ATtiny 85 chip. Ma il risultato è molto potente grazie ai mosfet che accendono e spengono l'alimentazione. Ci sono due cose che possono essere accese e spente o avere un'uscita PWM. Modulazione dell'ampiezza dell'impulso. Oppure si accendono e spengono luci tremolanti e soffuse.

Questa scheda può proteggere la batteria dalla scarica riducendo la durata della batteria.

Ci sono due ingressi extra A3 e A2 che possono essere usati per collegare sensori per altri progetti da costruire.

O dovrei chiamarlo MASTERDUINO come tante altre cose si possono fare con questa tavola?

• Giardinaggio, irrigazione, rilevamento del trabocco, rilevamento dell'umidità, irrigatori
• Pompe dell'acqua, timer idroponici, livello dell'acqua, troppo pieno
• Illuminazione, luci tremolanti, attenuazione, rilevamento PIR
• Panoramica assi xey · Motore DC, motore passo-passo, servomotore
• Timer (una scintilla di commutazione accenderà brevemente il dispositivo prima che si assesti)
• Solare

Alcuni di questi saranno trattati nei miei prossimi Instructables.

I due Mosfet NTD5867N sono di piccole dimensioni ma molto potenti e possono gestire 60 volt e 20 A. Guardali come un relè che commuta la linea di alimentazione negativa. I resistori vicino al Mosfet devono assicurarsi che si spengano completamente. I motori possono anche essere collegati a quelli. (usare un diodo)

Tieni presente che questo Mosfet commuta negativo (massa) e non il binario positivo.

Per maggiori informazioni su N Drive e Mosfet:

In quelle istruzioni, viene utilizzato un diodo per il motore. Con un diodo, il motore funziona solo in una direzione. Se è necessario invertire il motore, utilizzare invece uno schermo del motore e un condensatore da 100 nF.

Il convertitore DC-DC sulla scheda gestisce solo fino a 35 Volt per un breve periodo e 28 Volt per periodi più lunghi. Qualsiasi tensione più alta deve girare intorno al circuito e non essere collegata attraverso il circuito.

Specifiche

Modello: Battery Protector Cut Out MK1 Potenza di uscita 20A Tensione di ingresso: da 6 a 28V Protezione da inversione di polarità Fusibile da cortocircuito con ripristino automatico per proteggere il chip ATtiny 85 Terminali a vite Dimensioni 7,5 cm x 4 cm

Elenco delle parti

4 morsettiere

presa a 8 pin

1 chip ATtiny 85 preprogrammato (tagliando l'alimentazione a 12,2 volt)

1 convertitore da cc a cc per alimentare il Tiny (eBay)

1 fusibile ripristinabile 250mAH2 NTD5867N Mosfet (Elemento 14)

1 Diodo N4004 (protezione contro l'inversione di polarità)

2x resistori da 1K 3x resistori da 10K 1x resistore da 18K

resistori divisori di tensione per sistema a 12 volt

1x18K a batteria e 1x10K a terra

8 intestazioni maschili

Maggiori informazioni sui divisori di tensione per calcolare una tensione diversa.

Uso una batteria da 12 volt la tensione più alta quando è in carica in modo che il risultato che va all'ingresso A1 del Tiny sia di 5 volt. Il massimo che l'ingresso Tiny può gestire è compreso tra 5,5 e 6 volt. Se segui questo link non è necessario essere un matematico e lavorare solo con la calcolatrice fornita.

learn.sparkfun.com/tutorials/voltage-divi…

Batterie per auto Se utilizzate in un sistema a doppia batteria che protegge la batteria di carico, le impostazioni possono essere abbassate a 11,89 volt. Se scarichi una batteria al piombo a meno di 11,89 volt, la danneggi.

Batteria 4.2 Volt |----o------/\/\/\-----o----/\/\/\----=-o----|Batteria negativo

Maggiori info nel codice.

Passaggio 1: informazioni sulle batterie

INFORMAZIONI SULLE BATTERIELa batteria dell'auto è completamente carica a 12,66 volt, si carica a circa 13,9-14,7 volt. Questa protezione della batteria non si carica ma può rimanere collegata durante la ricarica. Protegge la batteria dallo scaricamento troppo basso e previene danni alla batteria.

Il monitor della batteria può essere utilizzato sulla batteria di avviamento principale e può essere programmato per interrompere l'alimentazione a 12,2 o 12,3 volt per avere una potenza di avviamento sufficiente per avviare l'auto. Sperimentalo.

*sotto i dati se si utilizza una batteria da 12 Volt

*Batteria AGM da 12 Volt in un sistema Dual Car o altro.

* Tensione di riposo sana 12,8 V-13 V

*Tensione di assorbimento 14,7 V (in carica)

*Tensione di galleggiamento 13,8

*Deat appartamento 11.89

12.66v……….100%

12.45v………. 75%

12.24v………. 50%

12.06v………. 25%

11.89v………. 0%

Batteria Lipo Ogni cella ha 3,7 volt, carica a 4,2 volt e scarica a 3,2 volt.

Se scarichi la batteria a un livello inferiore a quello che può esplodere, appiccare un incendio o subire danni permanenti.

Si prega di notare che le batterie Lipo non devono essere lasciate incustodite durante la ricarica. Questi possono innescare un incendio a causa del sovraccarico, del calore eccessivo e non possono essere spenti con l'acqua.

Sono stato informato che continuano a bruciare sott'acqua mentre producono il proprio ossigeno.

Tuttavia, questa istruzione è per incoraggiarti a costruire il tuo monitor della batteria e non spaventarti. Ma quegli avvertimenti devono essere menzionati. Suggerirei di usarlo all'esterno su un sistema solare o in macchina.

Le batterie delle auto rilasciano fumi esplosivi tossici. Questi non vengono addebitati all'interno di una casa o di un'auto.

Una doppia batteria è una seconda batteria solitamente utilizzata nelle quattro ruote motrici e nei camper.

Se una batteria non entra nella sala macchine come nella mia Toyota Prado, devi inserire una batteria sigillata all'interno dell'auto. E di solito una batteria a ciclo profondo. Quelle sono diverse dalle batterie di avviamento e possono gestire un sacco di carica e scarica meglio. Le più popolari sono le batterie AGM (Absorbed Glass Mat).

*batteria lipo, (ogni cella) in carica a 4,2, galleggiante a 3,7, a metà strada a 3,45, piatta a 3,2 volt

Fase 2: COSTRUZIONE

Cavi Quando si utilizza una potenza maggiore per un frigorifero per auto, è necessario utilizzare un filo più spesso. Il mio frigorifero Engel assorbe 2,6 Amp. A seconda della lunghezza del cavo, la dimensione può essere calcolata qui

www.rpc.com.au/pdf/Wire_Chart.pdf

Campione

A 13,85 volt cc con un frigorifero da 2,6 Amp e una lunghezza del cavo di 2 metri, avrai bisogno di un cavo da 0,59 mm.

Meno meno e il cavo si surriscalda, si illumina come un tronchesino o si brucia.

Pensare e perdi potenza perché la corrente continua non ama viaggiare troppo lontano.

Oppure 12 volt 2,6 Ampere, 2 metri = cavo da 0,38064 mm.

Il mio frigorifero come un cavo del produttore che dice 2x 1,3 mm (16 AWG) per essere al sicuro.

Ho realizzato il diagramma di Fritzing per mostrarti come collegare le cose.

Schema per Eagle cat.

Guida all'assemblaggio

Se fai da te o compri un mio circuito stampato o anche un kit.

Saldare il terminale di ingresso

Saldare il diodo

Saldare il fusibile

Saldare il convertitore DC-Dc Saldare la presa a 8 pin

POI ALIMENTARE IL CIRCUITO E REGOLARE L'USCITA A 5 VOLT

Quindi scollegare l'alimentazione.

Saldare i Mosfet e le 2 resistenze da 1 K e le 2 resistenze da 10 K

Quindi inserisci il chip ATtiny nel modo giusto. (Hanno un puntino su un lato)

Sulla mia scheda sono previsti fori di diverse dimensioni in uscita per collegare direttamente 2 diverse uscite senza utilizzare i terminali blu. I terminali di ingresso A2 e A3 sono opzionali per l'uso con altri sensori Ora ci sono rimasti R1 e R2. Questi due sono divisori di tensione e devono essere calcolati per la tensione che stai inserendo nel circuito.

Campioni in ingresso su A1

Tensione di ingresso 5Volt R1 e R2 0 =5V

Tensione in ingresso 9 volt R1=8K e R2 =10K volt out 5v

Tensione in ingresso 12 volt R1=15K e R2 = 10K out 4.8v

Tensione di ingresso 14 volt R1=18K e R2 = 10K out 5v

Tensione in ingresso 24 volt R1=27K e R2 = 7.5K out 5.22 v

La tensione di ingresso di LIPO 4,2 volt può andare direttamente ad A1 senza un partitore di tensione poiché è inferiore a 5 volt

Guida d'installazione

1. Collegare un cavo rosso adatto dalla batteria al dispositivo (frigorifero, lampada) direttamente al dispositivo e anche alla protezione della batteria.
2. Collegare un cavo nero all'interruttore tagliato.
3. Collegare un cavo nero dal foro al dispositivo (frigorifero, lampada)

La protezione della batteria commuta il binario negativo.

Passaggio 3: codice

Naturalmente, sei curioso di sapere come funziona e di modificare e caricare il tuo codice.

Poiché ci sono molti tutorial, non annoierò i professionisti con questa parte.

Ma per i nuovi arrivati, ho costruito e costruito uno scudo che lo rende facile da programmare.

Come programmare il Tiny con Arduino UNO è ora nel mio nuovo Instructable.

E hanno anche costruito uno scudo per questo scopo.

www.instructables.com/id/Programming-ATtinys-Micro-Controllers-With-Arduino/

Il codice

Presumo che ora chiedi: come hai fatto la conversione;

Se voglio tagliare la tensione a 12,3 volt devo inserire nel codice il valore di 4,36 nel codice.

Mi ci sono volute settimane di apprendimento e tentativi ed errori. Ho appena creato un foglio di calcolo XL e l'ho elaborato.

La cosa migliore è ottenere un alimentatore variabile e regolare la tensione nel punto in cui ti piace il circuito per interrompere l'alimentazione.

Quindi misurare sul pin A1 quale tensione entra. Questo è il numero (la tensione) che stai cercando.

=(D41/C42)*C48 nel foglio XL

Formula (5/14,1)*12,3 =4,36 se voglio che si spenga a 12,3 volt

Quando la batteria si sta caricando a 14,1 volt, quella diventa la tensione di carica più alta e dovrebbe leggere con i resistori divisori di tensione giusti un valore di 5 volt all'ingresso A1 del Tiny.

Video su come assemblare questo dispositivo.

Passaggio 4: test

Ora inizia il divertimento.

Non dimenticare di regolare la tensione sul convertitore DC-DC prima di inserire il chip.

Ho usato una batteria Masters da $ 19 per la mia demo e in seguito per essere utilizzata in un mini sistema solare.

Porta con te un multimetro quando ne acquisti uno.

Tieni presente che se una batteria al piombo rimane lì senza carica per più di tre mesi nel negozio, il solfuro distruggerà la batteria.

Ora sai che se la batteria legge sotto 11,89 volt è morta. Controlla il prossimo.

Ecco perché ottieni un buon caricabatterie di mantenimento e lo tieni sempre collegato o segui i miei prossimi Instructables su come collegarlo a un caricabatterie solare.

Nelle mie foto si vede che a 12,8 volt il Mosfet accende la luce. Ho usato un LED con una resistenza da 680 Ohm per dimostrare.

Alle 12,3 il secondo Mosfet lampeggia e si spegne. La parte migliore è che potresti avere le conoscenze per modificare il codice e utilizzare il secondo Mosfet per spegnere il primo set di luci.

Poi con la potenza che diventa troppo bassa….tutto si spegne. Fatta eccezione per il Tiny che continua a monitorare e riaccenderà tutto quando verrà ripristinata l'alimentazione.

L'aggiunta di un ritardo più lungo nel codice può ridurre il consumo energetico del circuito. Sulla scheda non sono presenti LED che consumano energia di proposito. Il circuito stesso consuma solo 2 mA con il LED scollegato ed è migliore degli interruttori di interruzione commerciali che utilizzano 6 mA.

Appunti

Dimenticare che il Mosfet commuta negativo (massa) può causare problemi poiché normalmente viene commutato il positivo (positivo).

Passaggio 5: assemblaggio

SU ROBERT

Robert è nato in Australia, ma sua madre è tornata in Germania quando aveva 7 anni.

Non abbiamo mai avuto luci all'interno del dunny fino a quando non avevo 12 anni. Quando finalmente ci siamo trasferiti nella grande città di KIEL (Germania settentrionale) c'era luce all'interno del dunny, ma ho dovuto camminare attraverso il corridoio freddo che aveva una luce notturna automatizzata. E hai indovinato. Potevo arrivarci con le luci accese, ma dovevo sempre ritrovare la strada al buio. Quindi il mio interesse per l'elettronica e l'elettronica è iniziato in tenera età per cambiare questi problemi. Da bambino la mia voglia di cambiare era così grande che avvolgevo frammenti di filo di rame attorno ai fiammiferi e li incollavo nelle scatole di fiammiferi. Sembrava bello, ma solo all'età di 20 anni mia zia ha incoraggiato la mia ambizione e mi ha comprato un 100 in un kit Dick Smith per imparare l'elettronica. Recentemente mi sono reso conto che circa 400 milioni di persone non hanno accesso all'elettricità nella sola India poiché la rete non raggiunge le loro aree. Anche la mappa della rete elettrica australiana non ha un aspetto migliore nell'entroterra. Quindi sto spendendo il mio tempo e molti soldi per aiutare il mondo con la tecnologia verde perché è così divertente. Imparo dai Club Elettronici (Hackerspace) che trovo su Meetup e imparo dai video di YouTube. Aiuta avere un buon amico con lo stesso interesse che ha la conoscenza per insegnarti ancora di più. Amo fare piccole cose. Il mio interesse per i microcontrollori e il fratello minore ATtiny sono i miei preferiti.

Adesso sono in pensione.

Immagino che la mia vera descrizione del lavoro fosse. AIUTARE LE ALTRE PERSONE.

Passaggio 6: dove acquistare

Sì, è possibile acquistare l'interruttore stacca batteria come kit.

AUS $ 20.00

trasporto $ 8 in tutto il mondo.

puoi pagare tramite PayPal a [email protected]

Prenderò il tuo indirizzo e lo pubblicherò il giorno successivo.

posizione articolo Gols Coast QLD Australia.