Мобільні пристрої інформаційних, керуючих та телеметричних систем живляться від мобільних генераторів через перетворювачі змінного струму в постійний, від акумуляторних батарей чи по мірі можливості прямо від сонячних панелей. Сонячні панелі як правило працюють в системі, що передбачає використання акумуляторів для забезпечення функціонування систем, коли сонячні панелі не працюють або не забезпечують достатньої потужності. Підзаряджання акумуляторів може проводитися від самих панелей при достатній потужності сонячних панелей або від зовнішнього джерела постійного струму. Також для функціонування мобільних пристроїв використовуються системи живлення тільки від акумуляторів, підзаряджання яких, здійснюється від генераторів чи по можливості від стандартних електричних мереж. Всі ці варіанти систем живлення мобільних пристроїв вимагають оперативного контролю параметрів акумуляторних батарей та відповідних мереж постійного струму.
У роботі запропоновано варіант побудови пристрою для контролю таких параметрів: напруги мережі постійного струму від якої живиться мобільний пристрій чи проводиться заряджання акумуляторних батарей; контроль струму заряду акумуляторної батареї; контроль опору ізоляції кіл постійного струму; контроль наявності напруги зарядних пристроїв; контроль стану зарядних пристроїв; захист акумуляторних батарей від глибокого розряду; контроль стану комутаційних вузлів.
Пристрій реалізовано як двох-процесорну систему на базі мікроконтролерів STM32F103.
Для вимірювання постійного струму використано безконтактний сенсор типу LEM LA 100- P, який формує аналоговий сигнал пропорційний величині постійного струму. Цей сигнал подається на 16-розрядний аналого-цифровий перетворювач. Враховуючи, що вказані мікроконтролери мають інтегровані 12-розрядні аналого-цифрові перетворювачі, для забезпечення необхідної точності вимірювання постійного струму та напруги використовується зовнішній 16- розрядний аналого-цифровий перетворювач типу ADS1115, який передає інформацію в базовий процесор по інтерфейсу І2С. Базовий процесор реалізує основні режими функціонування пристрою, а локальний процесор забезпечує обмін інформацією із загальною системою мобільного енергозабезпечення через інтерфейс RS-485.
Пристрій обладнаний системою індикації на базі LCD індикатора типу ВС1602А та функціонально програмованих одиночних світлодіодних індикаторів, локальною клавіатурою для вибору режимів керування, портом USB для підключення додаткових модулів та портом SWD для програмування Flash пам`яті мікроконтролерів і відлагодження програм в реальному часі. В процесі функціонування в енергонезалежній пам’яті пристрою зберігаюся параметри нестандартних подій.
Розроблено програмне забезпечення базового та локального процесорів, яке забезпечує функціонування пристрою в основних режимах та проводить періодичну самодіагностику пристрою. Отримані результати можуть бути використані в наукових дослідженнях та при проектуванні реальних автоматизованих систем живлення мобільних інформаційних систем
- Shcherban A. P. Imitatsiine modeliuvannia skhem kontroliu protsesu rozriadu akumuliatora / A. P. Shcherban, V. Yu. Larin // Tekhnolohichnyi audyt ta rezervy vyrobnytstva. - 2016. - № 6(1). - S. 21-26. DOI: 10.15587/2312-8372.2016.86089. [Elektronnyi resurs]. -URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Tatrv_2016_6%281%29 5.
- IEC EN 61951-1:2017/A1:2023(Amendment)
- Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes - Secondary sealed cells and batteries for portable applications - Part 1: Nickel-cadmium, [Elektronnyi resurs]. -URL: https://standards.iteh.ai/catalog/standards/clc/39f1c8f9-9b58-413b-ace9-... a1-2023. (accessed: 5 October 2023) DSTU EN IEC 62040-1:2020 ― Systemy bezperebiinoho zhyvlennia.
- Renewable Power Generation Costs in 2019. /publications/2020/Jun/Renewable-Power-Costs-in- 2019. ISBN: 978-92-9260-244-4.
- Perovskite solar cells set new world record for power conversion efficiency. By National University of Singapore, June 22, 2023. [Elektronnyi resurs]. -URL: https://techxplore.com/news/2023-06-perovskite-solar-cells-world-power.h... (accessed: 5 October 2023)
- Photovoltaic Technologies Beyond the Horizon: Optical Rectenna Solar Cell
- Final Report,1 August 2001–30 September 2002, B. Berland ITN Energy Systems, Inc. Littleton, Colorado. [Elektronnyi resurs]. -URL: https://www.nrel.gov/docs/fy03osti/33263.pdf (accessed: 5 October 2023)
- Fotoenerhetyka : navch. posibnyk / Yu. P. Kolontaievskyi, D. V. Tuhai, S. V. Kotelevets ; Kharkiv. nats. un-t misk. hosp-va im. O. M. Beketova. – Kharkiv : KhNUMH im. O. M. Beketova, 2019. – 160 s.
- USER MANUAL OF MPPT SOLAR CHARGE CONTROLLER [Elektronnyi resurs]. -URL: https://sun-energy.com.ua/image/pdf/V118-MPPT-Solar-Charge-Controller-20...(accessed: 5 October 2023)
- stm32f103. [Elektronnyi resurs] . -URL: https://www.st.com/content/st_com/en/search.html#q= stm32f103-t=products-page=1 (accessed: 5 October 2023) ADS111x Ultra-Small, Low-Power, I2C-Compatible, 860-SPS, 16-Bit ADCs. [Elektronnyi resurs].-URL: https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ads1115.pdf, (accessed: 5 October 2023)
- LEM LA 100-P, [Elektronnyi resurs]. -URL: https://www.lem.com/en/product-list/la-100p, (accessed: 5 October 2023)