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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Compteur de charge. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Voiture. Batteries, chargeurs Les batteries de voiture sont souvent chargées avec des appareils qui n'ont pas de stabilisateur de courant. Le dispositif proposé dans cet article permet, dans ce cas, de déterminer objectivement la fin de charge de la batterie. De plus, il le fera avec une forme arbitraire et une valeur moyenne du courant de charge. La fin de la charge de la batterie avec un courant stable est généralement déterminée par l'expiration d'une période de temps connue (appelée charge par le temps). Cependant, dans la réalité, le courant de charge évolue sous l'action de divers facteurs déstabilisants. Étant donné que la résistance interne des batteries est très faible, même une petite variation de la tension de charge peut entraîner une variation importante du courant. D'autre part, l'introduction d'un stabilisateur de courant dans le chargeur complique considérablement la conception de l'appareil et réduit l'efficacité. D'une manière ou d'une autre, les chargeurs de voiture fabriqués dans le commerce ne fournissent généralement pas de stabilisation du courant de charge. On sait que pour recharger complètement la batterie, il faut qu'elle soit informée d'une certaine charge électrique (quantité d'électricité) égale au produit du temps de charge et du courant moyen. En d'autres termes, la fin de la charge peut être déterminée par la valeur de la charge rapportée à la batterie. Dans ce cas, les changements de courant pendant le processus de charge n'affecteront pas la charge, mais entraîneront uniquement une augmentation ou une diminution du temps de charge. La nécessité de mesurer la charge se pose également dans d'autres cas. Par exemple, lors de la formation de la charge d'une batterie, il est toujours nécessaire de connaître la capacité qui leur sera donnée lors de la décharge à la tension minimale autorisée. Lors de l'exécution de divers processus électrochimiques (par exemple, la galvanoplastie), il est également utile de mesurer la quantité d'électricité qui a traversé la solution. Pour mesurer la charge traversant le circuit de mesure dans des conditions de courant instable, le dispositif décrit ci-dessous a été développé. Son schéma de principe est représenté sur la fig. 1.
La base de l'appareil est un convertisseur tension-fréquence, réalisé sur la puce DA1. La tension à son entrée, proportionnelle au courant de charge, provient des résistances de mesure de courant R1, R2 (soit de l'une, soit des deux, selon la limite de mesure choisie par la bascule SA1). La fonction de conversion étant linéaire, la fréquence de sortie de la puce DA1 est directement proportionnelle au courant de charge. Le fonctionnement du convertisseur intégré KR1008PP1 est décrit en détail dans la littérature [1,2]. donc omis ici. La tension d'impulsion de sortie du convertisseur est envoyée à l'entrée du diviseur de fréquence DD1. Il réduit la fréquence des impulsions d'entrée de 32768 60 = 1 966 080 fois. Le facteur de conversion et le facteur de division de fréquence sont choisis de telle sorte que lorsque la tension à l'entrée du convertisseur est de 1 V, les impulsions à la sortie du compteur se suivent avec un intervalle de 0.1 h (ou 360 s). Autrement dit, une impulsion en sortie du compteur correspond à une charge électrique de 0.1 Ah traversant le circuit de mesure. lorsque les contacts de l'interrupteur à bascule SA1 sont ouverts, ou 1 Ah lorsqu'ils sont fermés. Un simple calcul permet de déterminer le facteur de conversion requis : 1966080/360=5461 Hz/V. Étant donné que cette fréquence est nettement (plus de 50 fois) supérieure à 100 Hz. l'erreur de conversion lors de la mesure de la charge portée par un courant pulsé (après redressement pleine onde) devrait être insignifiante, ce qui a été confirmé expérimentalement. Compteur d'impulsions binaire-décimal à deux chiffres, réalisé sur deux compteurs modulo 10 DD2. DD3 avec indicateurs numériques HG1. HG2. compte le nombre d'ampères-heures ou leurs dixièmes. Le point décimal de l'indicateur HG1 est allumé en mode "10 Ah", le point décimal de l'indicateur HG2 clignote lorsque le courant de charge circule dans le circuit de charge et plus souvent, plus le courant est important. Pour régler l'instant de déconnexion de la source de courant de charge après le débit d'une charge donnée, l'appareil dispose d'un bloc d'installation constitué de deux compteurs-décodeurs décimaux DD4. DD5. commutateurs SA3, SA4 et nœud logique sur les éléments DD6.1. DD6.2. Le changement d'état des compteurs DD2 - DD5 se produit par le déclin des impulsions d'entrée, et la mise à l'état initial - en appliquant une tension de niveau haut à l'entrée R. En mode de mesure de charge, la valeur de charge requise est réglée avec les interrupteurs SA3 et SA4, la capacité du compteur "1 Ah" ou "10 Ah" est sélectionnée avec l'interrupteur à bascule SA100 (la valeur de division du chiffre le moins significatif du compteur est de 0.1 ou 1 Ah, respectivement). L'entrée de l'appareil est connectée à la coupure du circuit de charge conformément au schéma illustré à la fig. 2, a, alimentez l'appareil en tension secteur et fermez les contacts de l'interrupteur à bascule SA2 "Start".
Cette figure représente un schéma fonctionnel de l'installation de mesure de la quantité d'électricité rapportée à la batterie rechargeable GB1. Selon le même schéma, une installation est assemblée pour la réalisation d'un procédé électrochimique. Au bout d'un moment, ces sorties des compteurs DD4. DD5. qui sera relié au contact mobile des interrupteurs SA3, SA4. haute tension apparaîtra. Le même niveau apparaîtra en sortie de l'élément DD6.2. En conséquence, d'abord. le générateur, fabriqué sur les éléments de DD6.3, commencera à fonctionner. DD6.4, générant une séquence d'impulsions avec une fréquence d'environ 2 kHz. et le buzzer BF1 donnera un signal indiquant qu'une quantité prédéterminée d'électricité a traversé la batterie en cours de charge. Deuxièmement, le transistor VT1 s'ouvrira et le relais électromagnétique K1 fonctionnera, dont les contacts K 1.1, s'étant ouverts, désexciteront la charge. Dans cet état, l'installation se fera jusque-là. jusqu'à ce qu'il soit déconnecté du réseau. Le compteur de charge est alimenté par un régulateur de tension bipolaire 2x9 V. réalisé sur des microcircuits DA2, DA3. Transformateur de réseau abaisseur T1 - unifié de la série Chambre de commerce et d'industrie. Condensateurs C6-C10. protégeant les puces de l'appareil contre les interférences, installez-les une à la fois près de chacune des puces DD1 - DD5. A une tension de 1 V à l'entrée du convertisseur tension-fréquence, le point décimal de l'indicateur HG2 s'allume avec une période d'environ 3 s. indiquant le flux de courant à travers le circuit de charge. Plus ce courant. le plus souvent l'inclusion du point. Les filaments cathodiques des indicateurs luminescents HG1 et HG2 sont alimentés par le bras négatif du stabilisateur. Ceci est fait pour augmenter la différence de tension entre les anodes - éléments et la cathode indicatrice, ce qui permet d'augmenter la luminosité de l'affichage. Les indicateurs fluorescents du compteur sont alimentés en basse tension (tension de la plaque signalétique 20 ... 30 V), de sorte que leurs anodes - éléments sont connectés directement aux sorties des compteurs K176IE4, sans transistors supplémentaires. Au lieu de IV-ZA, les indicateurs IV-b conviennent, cependant, ils sont plus grands et consomment plus de courant de chauffage cathodique, vous devrez donc sélectionner les résistances R7. R8. Transistor VT1 - toute structure npn en silicium à faible puissance (par exemple, des séries KT312, KT315, KT503, KT3117). Ponts à diodes VD1, VD2 - n'importe laquelle des séries KTs402-KTs405 : diode VD3 - également n'importe laquelle des séries KD503 KD509, KD510, KD513, KD521, KD522. Condensateurs C4, C11 - oxyde. K50-16 ou K50-35 ; C3 - céramique (KM-4. KM-5. K10-7V. K 10-47) ou mica, et il doit avoir un petit TKE (MPO), car la stabilité du coefficient de conversion en dépend; le reste - de tout type, la résistance R1 se compose de deux C5 - 16V connectés en parallèle avec une valeur nominale de 0.2 ohms et une puissance de 5 watts. Il peut être fabriqué indépendamment d'un morceau de fil épais à haute résistance. Résistance ajustable R4 - multi-tour SP5-2 ; les autres sont MLT, S2-23, S2-33 et R2 est composé de deux résistances connectées en parallèle (par exemple, avec des cotes de 1 et 10 ohms). Relais K1 utilisé importé. Best BS902CS (son enroulement a une résistance de 500 Ohm. Les contacts sont conçus pour commuter le courant continu et alternatif jusqu'à 10 A à une tension de 220 V) Il a des dimensions de 20x15x15 mm. Un relais domestique approprié pour un compteur de charge peut être sélectionné dans le groupe automobile [3]. Le transformateur TPP232-127/220-50 peut être remplacé par n'importe quelle série TLL23) -127/220-50-TPP235-127/220-50. dans ce cas, les enroulements secondaires doivent être connectés de manière à ce qu'une tension de 1 ... 2 V soit fournie aux ponts de diodes VD12 et VD15.Le transformateur de réseau peut également être réalisé indépendamment. Il est enroulé sur un circuit magnétique à bande ShL16x20. L'enroulement I contient 2400 tours de fil PEV-1 0.08. enroulements II et III - 140 tours de fil PEV-1 0.25 chacun. Son émetteur piézoélectrique BF1 - l'une des séries ZP. Interrupteur à bascule SA1 - P2T ou autre, conçu pour un courant d'au moins 5 A ; SA2 - n'importe lequel. Commutateurs de sel SA3 - MPN-1. Le compteur de charge est assemblé dans un boîtier en plastique aux dimensions de 200x80x65 mm. Les pièces sont posées sur deux planches en textolite, l'installation se fait par des conducteurs suspendus. Sur l'un d'eux aux dimensions de 190 130 mm, fixé au fond du boîtier, des éléments T1 sont installés. VD1. VD2. DA2. DA3, C4, C5, C11, C12, R1, R2, K1, BF1. Les pièces restantes sont soudées sur la deuxième carte (165x45 mm) vissée sur le panneau avant des stabilisateurs de tension DAI. Les DA2 sont montés sur des dissipateurs thermiques avec une surface de refroidissement de 30...40 cm2 chacun. Calibrez l'appareil comme suit. Les contacts d'entrée du compteur sont inclus dans le circuit ouvert de la charge selon le schéma de la fig. 2,a et réglez le courant de fonctionnement sur 1 A. Les contacts de l'interrupteur à bascule SA1 doivent être en position ouverte et l'interrupteur à bascule SA2 doit être fermé. En mesurant à plusieurs reprises la période de répétition des impulsions à la sortie du convertisseur DA1 (broche 7). la résistance d'ajustement R4 définit leur période de six secondes. Vérifiez ensuite la précision de la période d'impulsions de six minutes à la sortie M (broche 10) du compteur DD1 et. si nécessaire, corrigez avec la même résistance. Il est à noter qu'il est possible d'établir objectivement la charge que la batterie doit accepter si sa capacité réelle est connue et qu'elle est déchargée jusqu'à la limite inférieure admissible. Pour déterminer la capacité de la batterie, une installation de décharge est assemblée selon le schéma de la Fig. 2.6. Courant continu maximal. qui peut être passé à travers le circuit d'entrée dans la position "100A h" du commutateur SA1 - 10 A. et dans la position "10 A h". - 1A. Si le courant mesuré est sous forme d'impulsions (par exemple, lors de la charge d'une batterie), la valeur moyenne du courant doit être réduite à 6 ... 7 A. Sinon, la résistance R1 surchauffera. Avec les contacts ouverts de l'interrupteur à bascule SA1, le courant ne doit pas dépasser 1 A. littérature
Auteur : A. Evseev, Tula
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Commentaires sur l'article : sc55 Article très utile ! Mais il est souhaitable d'utiliser une base d'éléments plus moderne (en particulier, des clignotants à LED...)
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