Ahorro de batería, interruptor de corte del protector de descarga con ATtiny85 para automóvil de plomo ácido o batería de lipo: 6 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Como necesito varios protectores de batería para mis autos y sistemas solares, encontré los comerciales a $ 49 demasiado caros. También consumen demasiada energía con 6 mA. No pude encontrar ninguna instrucción sobre el tema. Así que hice el mío propio que extrae 2 mA.

Cómo funciona el video.

Vídeo de montaje aquí.

Este instructable está desactualizado y he desarrollado otro interruptor de corte de mantequilla más simple. Lo mantengo en línea debido a la demanda popular.

ENCUENTRA EL NUEVO DISEÑO AQUÍ:

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

DESCARGO DE RESPONSABILIDAD

Yo Robert Moller no asumo ninguna responsabilidad por cualquier error u omisión en el contenido de este Instructable. La información contenida en este sitio se proporciona "tal cual" sin garantías de integridad, precisión, utilidad o actualidad. La información en este sitio está destinada únicamente para el uso personal no comercial del usuario que acepta la responsabilidad total por su uso. Si bien he tomado todas las precauciones para asegurarme de que el contenido de este Instructable sea actual y preciso, pueden ocurrir errores.

Aprenda todo sobre las BATERÍAS y comprenda cómo funcionan.

Protector de descarga de batería del microcontrolador inteligente.

Protege la batería de su automóvil de plomo ácido de 12 voltios de la descarga total apagando electrodomésticos como refrigeradores y televisores antes de que el voltaje de la batería caiga a un nivel irrecuperable.

Corta automáticamente el suministro de energía cuando el voltaje de la batería está por debajo del ajuste programado. Voltaje máximo 35V Corriente máxima de trabajo 20A. Un LED parpadeará justo antes de que se corte la energía para indicar el estado de la batería. Si la batería alcanza el nivel preestablecido, la energía se restablece automáticamente.

CARACTERÍSTICAS Evita la descarga de la batería Protege su batería contra una descarga excesiva cuando utiliza accesorios conectados a ella. Las luces agotan la batería y la destruyen. La mayoría de los frigoríficos se apagan automáticamente para proteger el motor del frigorífico, pero no la batería. Diseñado para apagar los accesorios antes de que descarguen la batería al mínimo. Una vez apagados, permanecen inoperables hasta que la batería alcanza el voltaje establecido por encima de los 12,8 voltios nuevamente.

En el software, puede cambiar la configuración de voltaje y puede ajustar la protección de la batería en función de la carga y la demanda. Este dispositivo protegerá sus costosas baterías de daños debido a una descarga excesiva.

• Programado para apagarse a 12 voltios.
• Parpadea un LED de advertencia antes de apagarse. Indica que la energía es baja.
• Apaga completamente cualquier drenaje (excepto el Tiny que sigue monitoreando el estado)

Otras características de esta ingeniosa placa Masterduino MK1 es que tiene un pequeño microcontrolador de chip ATtiny 85. Pero el resultado es muy poderoso debido a los mosfets que encienden y apagan tu energía. Hay dos cosas que se pueden encender y apagar o tener una salida PWM. Modulación de ancho de pulso. O atenuar, encender y apagar luces parpadeantes.

Esta placa puede proteger su batería para que no se descargue, lo que acorta la vida útil de la batería.

Hay dos entradas adicionales A3 y A2 que se pueden usar para conectar sensores para construir otros proyectos.

¿O debería llamarlo MASTERDUINO ya que se pueden hacer muchas otras cosas con esta placa?

• Jardinería, riego, detección de desbordamiento, detección de humedad, aspersores
• Bombas de agua, temporizadores hidropónicos, nivel de agua, rebosadero
• Iluminación, luces parpadeantes, atenuación, detección PIR
• Panorámica de los ejes xey · Motor de CC, motor paso a paso, servomotor
• Temporizadores (una chispa de conmutación encenderá el dispositivo brevemente antes de que se asiente)
• Solar

Algunos de ellos se cubrirán en mis próximos Instructables.

Los dos NTD5867N Mosfet son de tamaño pequeño pero muy potentes y pueden manejar 60 voltios y 20A. Solo véalos como un relé que cambia el riel de alimentación negativo. Las resistencias cerca del Mosfet son para asegurarse de que se apaguen por completo. Los motores también se pueden conectar a ellos. (usa un diodo)

Tenga en cuenta que este Mosfet cambia a negativo (tierra) y no al carril positivo.

Para obtener más información sobre N Drive y Mosfet:

En esas instrucciones, se usa un diodo para el motor. Con un diodo, el motor funciona solo en una dirección. Si necesita invertir el motor, use un protector de motor y un capacitor de 100nF en su lugar.

El convertidor CC-CC de la placa maneja solo hasta 35 voltios durante un período breve y 28 voltios durante períodos más prolongados. Cualquier voltaje más alto debe rodear el circuito y no conectarse a través del circuito.

Especificaciones

Modelo: Protector de batería cortado MK1 Potencia de salida 20A Voltaje de entrada: 6 a 28V Fusible de cortocircuito de reinicio automático protegido contra polaridad inversa para proteger el chip ATtiny 85 Terminales de tornillo Tamaño 7.5cm x 4cm

Lista de partes

4 bloques de terminales

Toma de 8 pines

1 chip ATtiny 85 preprogramado (cortando la potencia a 12,2 voltios)

1 convertidor de CC a CC para alimentar el Tiny (eBay)

1 fusible reiniciable 250mAH2 NTD5867N Mosfet (Elemento 14)

1 diodo N4004 (protección contra polaridad inversa)

2x resistencias de 1 K 3 resistencias de 10 K 1 resistencia de 18 K

resistencias divisoras de voltaje para sistema de 12 voltios

1x18K a batería y 1x10K a tierra

8 encabezados masculinos

Más información sobre divisores de voltaje para calcular un voltaje diferente.

Utilizo una batería de 12 voltios con el voltaje más alto cuando se está cargando, de modo que el resultado que ingresa a la entrada A1 del Tiny es de 5 voltios. El máximo que puede manejar la entrada Tiny es de 5,5 a 6 voltios. Si sigue este enlace, no necesita ser matemático y simplemente trabajar con la calculadora proporcionada.

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

Baterías de coche Si se utiliza en un sistema de batería dual que protege la batería de carga, la configuración se puede reducir a 11,89 voltios. Si descarga una batería de plomo-ácido inferior a 11,89 voltios, la daña.

Batería 4.2 Voltios | ---- o ------ / / / / / / ----- o ---- / / / / / / ---- = - o ---- | Batería negativo

Más información en el código.

Paso 1: aprenda sobre las baterías

MÁS INFORMACIÓN SOBRE LAS BATERÍAS Una batería de automóvil está completamente cargada a 12,66 voltios, se carga entre 13,9 y 14,7 voltios. Este protector de batería no se carga pero puede permanecer conectado mientras se carga. Protege la batería para que no se descargue demasiado y evita que se dañe.

El monitor de batería se puede utilizar en la batería de arranque principal y se puede programar para cortar la energía a 12,2 o 12,3 voltios para tener suficiente potencia de arranque para arrancar el automóvil. Experimente con él.

* debajo de los datos si usa una batería de 12 voltios

* Batería AGM de 12 voltios en un sistema dual de coche u otro.

* Voltaje de reposo saludable 12,8 V-13 V

* Voltaje de absorción 14,7 V (carga)

* Voltaje de flotación 13,8

* Muerte plana 11.89

12,66v……….100%

12,45v………. 75%

12,24v………. 50%

12.06v………. 25%

11,89v………. 0%

Batería Lipo Cada celda tiene 3,7 voltios, cargada a 4,2 voltios y descargada a 3,2 voltios.

Si descarga la batería por debajo de ese límite, puede explotar, provocar un incendio o dañarse permanentemente.

Tenga en cuenta que las baterías Lipo no deben dejarse desatendidas durante la carga. Esos pueden provocar un incendio por sobrecarga, calor excesivo y no se pueden apagar con agua.

Me informaron que siguen ardiendo bajo el agua ya que producen su propio oxígeno.

Sin embargo, este instructivo es para animarte a construir tu propio monitor de batería y no asustarte. Pero esas advertencias deben mencionarse. Sugeriría usarlo afuera en un sistema solar o en su automóvil.

Las baterías de los automóviles emiten humos explosivos tóxicos. Esos no se cargan dentro de una casa o automóvil.

Una batería dual es una segunda batería que generalmente se usa en vehículos de cuatro ruedas y autocaravanas.

Si una batería no cabe dentro de la sala de máquinas como en mi Toyota Prado, debe obtener una batería sellada dentro del automóvil. Y normalmente una batería de ciclo profundo. Son diferentes de las baterías de arranque y pueden soportar mucha carga y descarga mejor. Las más populares son las baterías AGM (Absorbed Glass Mat).

* batería lipo, (cada celda) cargando a 4.2, flotando a 3.7, a mitad de camino a 3.45, plana a 3.2 voltios

Paso 2: CONSTRUCCIÓN

Cables Cuando se usa una potencia más alta para el refrigerador de un automóvil, se debe usar un cable más grueso. Mi nevera Engel consume 2,6 amperios. Dependiendo de la longitud del cable, el tamaño se puede calcular aquí.

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

Muestra

A 13,85 voltios CC con un frigorífico de 2,6 A y una longitud de cable de 2 metros, necesitará un cable de 0,59 mm.

Menos y el cable se calienta, brilla como un cortador de alambre caliente o se quema.

Pensar y perder energía ya que la energía de CC no le gusta viajar muy lejos.

O 12 voltios 2,6 amperios, 2 metros = cable de 0,38064 mm.

Mi refrigerador como un cable del fabricante que dice 2x 1.3 mm (16AWG) para estar en el lado seguro.

Hice un diagrama de Fritzing para mostrarte cómo conectar las cosas.

Esquema del gato águila.

Guía de montaje

Si haces el tuyo propio o me compras una placa de circuito o incluso un kit.

Suelde el terminal de entrada

Soldar el diodo

Soldar el fusible

Suelde el convertidor DC-Dc Suelde el enchufe de 8 pines

LUEGO APLIQUE ALIMENTACIÓN AL CIRCUITO Y AJUSTE LA SALIDA A 5 VOLTIOS

Luego desconecte la energía.

Suelde las resistencias Mosfet y 2x 1 K y las resistencias 2x 10K

Luego inserte el chip ATtiny de la manera correcta. (Tienen un puntito en un lado)

En mi placa, hay diferentes tamaños de orificios en la salida para conectar directamente 2 salidas diferentes sin usar los terminales azules. Los terminales de entrada A2 y A3 son opcionales para usar con otros sensores. Ahora nos sobran R1 y R2. Esos dos son divisores de voltaje y deben calcularse para el voltaje que está colocando en el circuito.

Entrada de muestras a A1

Voltaje de entrada 5 voltios R1 y R2 0 = 5 V

Voltaje de entrada 9 voltios R1 = 8K y R2 = 10K voltios de salida 5v

Voltaje de entrada 12 voltios R1 = 15K y R2 = 10K out 4.8v

Voltaje de entrada 14 voltios R1 = 18K y R2 = 10K hacia fuera 5v

Voltaje de entrada 24 voltios R1 = 27K y R2 = 7.5K hacia fuera 5.22 v

El voltaje de entrada de LIPO 4.2 voltios puede ir directamente a A1 sin un divisor de voltaje, ya que es inferior a 5 voltios

Guía de instalación

1. Conecte un cable rojo adecuado de la batería al dispositivo (nevera, lámpara) directamente al dispositivo y también al protector de batería.
2. Conecte un cable negro al interruptor de corte.
3. Conecte un cable negro desde el corte al dispositivo (nevera, lámpara)

El protector de batería cambia el carril negativo.

Paso 3: Código

Por supuesto, está interesado en saber cómo funciona esto y cambiar y cargar su propio código.

Como hay muchos tutoriales, no aburriré a los profesionales con esta parte.

Pero para los recién llegados, he construido y construido un escudo que facilita la programación.

Cómo programar el Tiny con Arduino UNO ahora está en mi nuevo Instructable.

E incluso han construido un escudo para este propósito.

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

El código

Supongo que ahora preguntará: ¿Cómo hizo la conversión?

Si quiero cortar el voltaje a 12,3 voltios tengo que poner en el código el valor de 4,36 en el código.

Me tomó semanas de aprendizaje y prueba y error. Acabo de hacer una hoja de cálculo XL y la resolví.

Lo mejor es obtener una fuente de alimentación variable y ajustar el voltaje a donde desee que el circuito corte la energía.

Luego mida en el pin A1 qué voltaje entra. Ese es el número (el voltaje) que está buscando.

= (D41 / C42) * C48 en la hoja XL

Fórmula (5 / 14,1) * 12,3 = 4,36 si quiero que se corte a 12,3 voltios

Cuando la batería se está cargando a 14,1 voltios, se convierte en el voltaje de carga más alto y debe leer con las resistencias divisoras de voltaje correctas un valor de 5 voltios en la entrada A1 del Tiny.

Video sobre cómo ensamblar este dispositivo.

Paso 4: prueba

Ahora comienza la diversión.

No olvide ajustar el voltaje en el convertidor CC-CC antes de insertar el chip.

Usé una batería Masters de $ 19 para mi demostración y luego para usarla en un mini sistema solar.

Lleve un multímetro cuando compre uno.

Tenga en cuenta que si una batería de plomo-ácido permanece sin carga durante más de tres meses en el taller, el sulfuro destruirá la batería.

Ahora sabe que si la batería tiene una lectura inferior a 11,89 voltios, está muerta. Revisa el siguiente.

Es por eso que obtienes un buen cargador lento y lo mantienes conectado todo el tiempo o sigues mis próximos Instructables sobre cómo conectarlo a un cargador solar.

En mis fotos, ves que a 12,8 voltios el Mosfet enciende la luz. Usé un LED con una resistencia de 680 ohmios para demostrarlo.

A las 12.3, el segundo Mosfet parpadea y se apaga. La mejor parte es que puede tener el conocimiento para cambiar el código y usar el segundo Mosfet para apagar el primer juego de luces.

Luego, con la potencia demasiado baja … todo se apaga. Excepto por el Tiny que sigue monitoreando y encenderá todo nuevamente cuando se restablezca la energía.

Agregar un retraso más largo en el código puede reducir el consumo de energía del circuito. No hay LED que consuman energía en la placa a propósito. El circuito en sí solo consume 2 mA con el LED desconectado y es mejor que los interruptores de corte comerciales que usan 6 mA.

Notas

Olvidar que el Mosfet cambia a negativo (tierra) puede causar problemas, ya que normalmente se cambia el positivo (positivo).

Paso 5: Montaje

ACERCA DE ROBERT

Robert nació en Australia, pero su madre regresó a Alemania cuando él tenía 7 años.

Nunca tuvimos luces dentro del dunny hasta que cumplí los 12 años. Cuando finalmente nos mudamos a la gran ciudad de KIEL (norte de Alemania) había luz dentro del dunny, pero tuve que caminar por el pasillo frío que tenía una luz nocturna automática. Y lo adivinaste. Podía llegar allí con las luces encendidas, pero siempre tenía que encontrar el camino de regreso en la oscuridad. Entonces, mi interés por la electricidad y la electrónica comenzó a una edad temprana para cambiar esos problemas. Cuando era niño, mi deseo de cambiar esto era tan grande que enrollaba trozos de alambre de cobre alrededor de fósforos y los pegaba en cajas de fósforos. Se veía genial, pero solo a la edad de 20 años mi tía alentó mi ambición y me compró un kit de 100 en uno Dick Smith para aprender electrónica. Recientemente me di cuenta de que unos 400 millones de personas no tienen acceso a la electricidad solo en la India, ya que la red no llega a sus áreas. Incluso el mapa de la red eléctrica de Australia no se ve mejor en el interior. Así que estoy gastando mi tiempo y muchos dólares para ayudar al mundo con la tecnología verde porque es muy divertido. Aprendo de Electronic Clubs (Hackerspace) que encuentro en Meetup y aprendo de videos de YouTube. Ayuda tener un buen amigo con el mismo interés que tiene conocimientos para enseñarte aún más. Amo hacer pequeñas cosas. Mi interés por los microcontroladores y el hermano menor ATtiny son mis favoritos.

Ahora estoy jubilado.

Supongo que mi verdadera descripción de trabajo era. AYUDANDO A OTRAS PERSONAS.

Paso 6: Dónde comprar

Sí, puede comprar el interruptor de corte de batería como un kit.

20,00 AUD

flete $ 8 en todo el mundo.

puede pagar a través de PayPal a [email protected]

Luego obtendré su dirección y la publicaré al día siguiente.

ubicación del artículo Gols Coast QLD Australia.