Monitorizare acumulator 12V in instalatie soloara

[BazsoDombiAndras]

M-am uitat pe siteul producatorului la preturi. Din pacate, pe cat de eleganta e solutia cu DMS-20PC-2-RL din figura 8, e pe atat de scumpa. Se pare ca o bucata costa 38 euro, si oricum pe site-uri romanesti n-am gasit, nici macar la TME. Asadar nu-mi ramane decat sa sper ca cineva imi poate recomanda o solutie simpla de convertor DC-DC cu izolare galvanica...

[Vizitator]

pe vremea tov-ului multi colegi aveau pe Dacii un montajel cu cateva led-uri care prin combinatii de culori aratau valorile limita de 14,4v--11v si cateva valori intermediaredaca tot aveti a supervizare de max si min tensiune,puneti un lm339 cu 4 led-uri prin care sa treaca un minim de curent pt a fi vizibile(cred ca 1ma este suficient fata de un voltmetru cu cristale lichide)veti afisa de ex 14v--13,5--13--12,5 sau alte val daca incarcarea max este de 13,8v

[BazsoDombiAndras]

miticamy, ideea dvs este una excelenta si mi se pare si simpla! Nu e chiar asa eleganta ca cea cu LCD-ul de la multimetru, dar asta e, daca nu ma descurc cu aia, n-am ce face.

 

M-am uitat la datasheet-ul LM339-ului si scrie lucruri promitatoare in el. Din pacate diagrama pentru realizarea uni astfel de montaj cu 4 LED-uri (sau macar cu unul, LM339 contine 4 comparatoare de tensiune identice, unul pentru fiecare LED) n-am gasit.

 

Cateva intrebari:

- cum pot seta tensiunea de referinta (cu care se compara cea de intarare) ca sa se aprinda LED-ul la valoarea dorita?

- cum pot limita curentul ca sa treaca un curent minim prin LED-uri, deci instalatia sa consume putin curent?

 

Daca aveti o diagrama pentru realizarea unie astfel de instalatii, v-as fi foarte recunoscator.

[BazsoDombiAndras]

Am gasit doua diagrame, unul cu un singur LED:

 

http://www.eleccircuit.com/low-voltage-battery-monitor-by-lm339/

 

si unul cu 4 LED-uri:

 

http://www.free-circuit.com/wp-content/uploads/2010/03/voltage-comparator-circuit.gif

 

Din pacate nu-mi dau seama cum au calculat autorii valorile rezistentelor. Altfel spus cum as putea calcula valoarea rezistentelor pentru anumite valori de tensiune la care vreau sa se aprinda cate-un LED in instaltia mea.

[Vizitator]

un lm431 cu scurt catod-reglaj este o referinta buna de 2,5vfecare comparator are iesire un colector liber de tranz unde se va conecta led-ul serie cu o rezistenta la +12vdaca luam pt led rosu aprox 2v cadere,raman 10v pt rezistenta si ca sa treaca 1ma va avea max 10kohmdeci fiecare led va avea in serie o rezist care va determina curentulla o valoare de 1kohm deja se poate pune un led alb(are peste 3v) si va lumina si in camera noaptea

[BazsoDombiAndras]

Am inteles cum pot limita curentul care trece prin LEd-uri la o anumita valoare :)Dar cum pot seta valorile de tensiuni la care se aprind LED-urile tot nu pricep... Din cate am vazut in schemele pe care le-am amintit, se seteaza cu ajutorul unor rszistente. Dar cum se calculeaza valorile rezistentelor?

[Vizitator]

zac pe masa ciubucurile mele,e greu sa raspund chiar la ultimul detaliu iar ca sa desenez pe hartie scanarea o face doar seful si se va prinde cu ce ma ocup in timpul programuluiref de 2,5v se va duce prin cate o rez de prot--10kohm--la toate cele 4 intrari pozitive ale lm339pe intrarile negative se face un divizor care la o tens dorita sa dea tot 2,5vcand tens pe baterie va depasi un pic acea val(ex 12,5v)se va aprinde led-ul corespunzator

[BazsoDombiAndras]

Ok, iti multumesc mult pentru raspunsuri :)Am sa incerc sa-mi dau seama cum sa fac... cumva tot ii dau de capat

[nicul]

era pe vremuri un circuit specializat pentru monitorizat bateria cu trei led-uri.se facea la iprs baneasa. puneai 3 rezistente si 3 leduri plus integratul cu 8 picioare.beta U1010.

[BazsoDombiAndras]

Cred ca am gasit solutia perfecta: LM3914

 

Iata doua descrieri foarte utile:

http://www.electronicecircuits.com/electronic-circuits/lm3914-12v-battery-monitor-circuit/

http://www.sentex.net/~mec1995/circ/batmon12.htm

 

IC-ul acesta are multe avantaje:

- Se poate folosi cu 10 LED-uri, adica se obtine o indicatie mai precisa a tensiunii bateriei. Ba chiar mai mult se pot "inseria" mai multe LM3914-uri si se pot pune pana la 100 LED-uri pentru a precizie si mai accentuata.

- Se poate folosi in mod "dot", adica intotdeauna un singur LED este aprins, ceea ce inseamna un consum redus de curent!

- Se poate regla usor prin rezistente valoarea minima si maxima a tensiunii monitorizate, precum si valoarea curentului care trece prin LED-uri.

[Vizitator]

din solicitant de informatii ai devenit furnizor de solutii!!felicitari,cam asa imi imaginam un forum pt electronisti

[BazsoDombiAndras]

Ma bucur ca pot furniza si eu informatii utile Poate ajuta pe cineva in viitor...Minune mare, am gasit la magazin azi dimineata toate componentele necesare pt. circuit (inclusiv LM3914), asa ca am sa ma apuc de treaba si va voi tine la curent...

[BazsoDombiAndras]

In sfarsit am reusit sa termin instalatia. Am si pus-o intr-o cutie de plastic, sunt multumit de rezultat Am 10 LED-uri care semnalizeaza tensiunea bateriei: primele 3 rosii (tensiune scazuta), urmatoarele trei galbene, la final trei verzi (tensiune ridicata) si ultima albastra. Am setat rezistentele semireglabile in asa fel incat LED-ul albastru se aprinde doar peste 12.84V, semnaland ca bateria se incarca de la panoul solar. Deci e foarte fain

 

Am totusi doua nedumeriri:

 

1. Daca va uitati la schema de aici: http://www.sentex.net/~mec1995/circ/batmon12.htm, precum si la datasheet-ul LM3914-ului, veti vedea ca rezistentata R1 de 4K7 de la pinii 6 si 7 determina curentul care trece prin LED-uri. Curentul care trece prin LED-uri este de approximativ 12.5 / R1. Eu am setat R1 la 10K, asta inseamna ca prin LED-uri trece un curent de 1.25 mA. Si totusi LED-urile au o lumina foarte puternica. Nu-mi vine sa cred ca pot lumina asa de intens cu un curent asa mic. Din pacate curentul care trece prin LED-uri nu pot sa-l masor pentru ca le-am lipit deja, dar pot masura curentul consumat de toata instalatia si este de approximativ 5 mA, ceea ce ma face sa cred ca intr-adevar curentul care trece prin LED-uri este destul de scazut...

 

2. Tensiunea maxima a bateriei mele este de 12.84V cand nu se incarca. Scrie asta si in pliantul primit de la producator si am demonstrat asta si in practica. Insa nu reusesc sa-mi dau seama care este tensiunea minima la care ar trebui sa setez primul LED rosu. Ma gandesc ca vreau sa se aprinda acest prim LED rosu cand bateria este descarcata cam pana la 30%. Bateria mea este una deep cycle de tip AGM de 12V 12Ah. Am incercat s-o descarc cu o sarcina care consuma 1.1A si am reusit s-o descarc pana la 12.21V (cu sarcina conectata), mai jos nu merge (am avut sarcina conectata cam timp de 30 min). Si sincer mi-e mila s-o chinui mai mult. Dupa ce am deconectat sarcina, si-a revenit destul de repede la 12.6V. As fi curios sa stiu cam ce tensiune are bateria asta la diferite grade de descarcare (0%, 10%, 20%, 30%, etc.). In pliantul producatorului scrie lucruri care mi-se par contradictorii. Scrie ca in regim de exloatare ciclica tensiunea finala dupa descarcare completa este de 10.5V. Insa eu nu-l folosesc in regim ciclic, il folosesc cand vreau. Mai scrie si ca tensiunea de circuit deschis este de 12V la descarcare completa (0%). Mi-e greu sa-mi dau seama cam la ce valoare sa setez primul meu LED rosu, tinand cont ca tensiunea pe care o masoara este o tensiune masurata cand cu sarcina, cand fara...

[Ticu]

O apreciere a incarcarii functie de tensiunea in circuit deschis (fara sarcina si fara a fi supusa incarcarii) este data in tabelul atasat.LM3914 are scala liniara, adica trece de la un LED la urmatorul pentru o anumita variatie a tensiunii, mereu aceiasi.Tensiunea la borne nu variaza liniar in functie de gradul de incarcare.Deci nu poti sa afisezi corect gradul de incarcare (100%, 90, 80, ... 10%) cu cele 10 LED-uri care comuta la intervale egale de tensiune.Variatia tensiunii la bornele bateriei in timpul descarcarii pe o sarcina constanta nu este liniara: scade la inceput repejor, pe urma scade foarte lent si in final scade iarasi mai pronuntat.Daca ai rabdare poti trasa un grafic cu variatia tensiunii la bornele bateriei in cauza, facand o descarcare completa si notand din 5 in 5 minute tensiunea. Te opresti la valoarea 10,5 V cand consideri ca e total descarcata. Socotesti timpul total de descarcare (de exemplu 8 ore=480 minute), imparti la 10 (in exemplu 48 minute) si iei din notite valorile tensiunii pentru timpii: 0, 48, 2x48, 3x48,..., 10x480 minute. Aceste 11 valori ale tensiunii (in sarcina) iti dau o informatie despre gradul de descarcare.Poti face un tabel in care citesti gradul de descarcare in functie de tensiunea exacta in sarcina. Eventual faci o etalonare a indicatorului cu LM3914, dar care nu va fi chiar liniara.Similar poti face un alt tabel la incarcare, cand tensiunile sunt mai mari. Depinde ce vrei sa urmaresti: descarcarea sau incarcarea.

[BazsoDombiAndras]

Hmm, da... spui tu ceva... Cam asa s-ar putea determina gradul de incarcare/descarcare.

O mica corectie, totusi: bateria mea fiind de tip AGM, tensiunea nu variaza intre 10.5 si 12.6 ca la o bateie normala. La incarcare maxima este undeva intre 12.8-12.9 V (12.84 dupa spusele producatorului) iar la descarcare completa este undeva intre 11.8-11.9 (informatii gasite pe net).

 

Deocamdata mi-am setat rezistentele de la LM3914 ca LED-urile sa se aprinda astfel:

 

LED Vmin Vmax

10 12.87 -

9 12.77 12.82

8 12.66 12.73

7 12.55 12.62

6 12.46 12.51

5 12.35 12.41

4 12.25 12.31

3 12.15 12.21

2 12.05 12.11

1 11.95 12.01

 

Este o configuratie destul de folositoare. LED-ul 10 (albastru) se aprinde doar cand bateria se incarca (si depaseste tensiunea maxima), cele verzi (9-7) cand este foarte incarcata, cele galbene (6-4) probabil inca indica o incarcare de peste 40-50% iar la cele rosii probabil e cazul sa ma "ingrijorez" pentru ca nu e foarte sanatos sa descarci bateria sub 50% (chiar daca e deep cycle si tolereaza mult mai bine descarcarile complete). Poate ca primul LED rosu aprins (LED-ul 3) inca nu e problema, dar la al doilea rosu deja sigur e bai. Metoda sigura prin care se pot asocia valori de tensiune valorilor de incarcare ai prezentat-o chiar tu

 

In momentul de fata sunt relativ multumit de cum se aprind LED-urile in functie de valorile de tensiune. Sunt insa doua alte lucruri care ma nelinistesc putin:

 

1. Tot nu-mi vine sa cred cum pot lumina LED-urile asa de puternic cand teoretic prin ele trece un curent de approximativ 1.25 mA. Sunt niste LED-uri standard de 5mm. Curentul prin ele este de 12.5 / R1 (conform datasheetului LM3914-ului), in cazul meu R1 este 10K. Si totusi lumineza foarte puternic (daca te uiti direct in LED, e deranjant si daca noaptea e bezna, un singur LED lumineaza conturul obiectelor din camera). Dupa cum spuneam, am masurat curentul consumat de instalatie. Cu un singur LED aprins, am masurat cam 4.8 mA si cu doua LED-uri aprinse cam 6.2 mA. Asta pare sa demonstreze ca LED-urile primesc cam 1.25-1.5 mA, restul curentului consumandu-se in LM3914 si in rezistente, deci e posibil sa lumineze asa puternic cu un curent asa mic... totusi, imi pun semne de intrebare...

 

2. Teoretic, cu LM3914 folosit in DOT mode (un singur LED aprins), LED-urile se suprapun (doua LED-uri vecine se aprind simultan) pe approximativ 1 mV. Dar in instalatia mea situatia e alta. Suprapunerea este de approximativ 50 mV, asta insemnand ca doua LED-uri vecine sunt aprinse impreuna destul de mult timp, mai ales cu un consumator mai slab. In datasheet-ul LM3914-ului scrie ca asta poate fi din cauza oscilatiilor sau a zgomotului. Nu prea stiu ce-o fi insemnand asta. Am executat instaltia exact dupa schema urmatoare:

 

http://www.sentex.net/~mec1995/circ/batmon12.htm

 

Sunt doar cateva mici diferente:

a. In loc de rezistentele de 120K + 47K am un semireglabil setat cam la 125K.

b. In loc de rezistenta 4K7 am un semireglabil setat la 10K (la 4K7 LED-urile lumineaza si mai puternic)

c. Condensatorul de 100 nF s-ar putea sa aiba o alta valoare (nu reusesc sa-mi dau seama, la magazin am cerut 100 nF si teoretic aia mi-au dat dar au remarcat ca nu au decat de un anumit tip...)