Пристрій для виявлення «найслабшого» акумулятора в батареї NiMH

Акумулятори NiMH, зокрема, типорозміру AA з номінальною напругою 1,2 В, все ще знаходять застосування.
Пояснюється це, напевне, їх невибагливістю до умов заряду і розряду, до перегріву тощо.
Тому батареї з таких акумуляторів використовуються в наземних моделях, для живлення різноманітної радіоелектронної апаратури. Та і запаси таких акумуляторів, що використовувалися в уже застарілих гаджетах типу цифрових камер, касетних і CD-плеєрах, ще збереглися у споживачів. Тому батареї часто складаються не з строго ідентичних за ємністю акумуляторів, а з тих, які є під руками (доступні) і параметри яких на момент збору батареї є невідомі.
І тут виникає небезпека!
При роботі батареї з таких різношерстних акумуляторів одні з них розряджаються швидше і напруга на них падає швидше. Оскільки по роботі обладнання це не завжди можна виявити, особливо коли батарея складається з великої кількості акумуляторів, такий найслабший акумулятор продовжує розряджатися навіть до 0, і далі починається його переполюсування. А це вже дуже шкідливо для акумулятора і вкорочує йому віку.

Для таких ситуацій розроблено і виготовлено пристрій на контролері Arduino Nano. Пристрій виконує функцію виявлення найслабшої ланки в батареї послідовно з’єднаних шести акумуляторів шляхом вимірювання напруги на кожному акумуляторі. При падінні напруги на хоча б одному акумуляторі до програмно заданого мінімального рівня (в нашому пристрої це 1,0 В), пристрій вимикає навантаження, щоб запобігти подальшому нищенню акумулятора. Одночасно засвічується світлодіод, що відповідає номерові найслабшого акумулятора в батареї і вмикається попереджувальний звуковий сигнал для споживача.
Принципова електрична схема пристрою наведена на рис. 1.
Пристрій споживає незначний струм від батареї (до 10мА) і має малі габарити.
Застосування пристрою для контролю батареї з 6-ти акумуляторів дозволяє виловити в ній найслабший (найслабші) акумулятор, не допустити його небажаного перерозряду, а замінити його на кращий.
Використання Arduino Nano дозволяє контролювати батарею, що містить до восьми акумуляторів NiMH, а програма дозволяє виставити бажаний поріг спрацювання.
Для виготовлення даного пристрою використано такі компоненти:
1. Контролер Arduino Nano (версія 5 В) - 1 шт ( з відповідною програмою)
2. Транзистор польовий IRFZ30 (або сучасніший) - 1 шт
3. Світлодіоди червоні 3мм — 8 шт
4. Резистори R1-R8-680 Ом 10% 0,25 Вт - 8 шт
5. Резистори R10-R12-5,1кОм 10%-3шт
6. Резистори R13-R15, R19-R21-прецизійні ( з відхиленням 1% і меншим) 10 кОм - 6 шт
7. Плата монтажна макетна розміром 40*55мм - 1 шт
8. Клемники гвинтові для друкованого монтажу 2-х контактні - 5 шт
9. Клеми на плату для приєднання контролера Arduino Nano - 2 шт
Готовий пристрій було протестовано при живленні транзисторного радіоприймача з напругою живлення 9 В від батареї з шести акумуляторів різного походження і різного ступеня заряду. Пристрій працював як передбачалось-перший розряджений акумулятор виловлювався і навантаження (радіоприймач) відключало

Схема електрична принципова показана на рис.1. На змонтованому макеті звуковий сповіщувач SP1 і супутні елементи R8,D8,D10 не встановлені.
Автор: Ігор Фегецин fehecyn_i@i.ua