Контроль разряда аккумулятора 12в

2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Защита АКБ 12 В от сильного разряда

В одном из старых номеров зарубежного радиожурнала есть неплохая схема защиты для свинцовой гелевой батареи 12 В (в том числе для автомобильной).

Позже специалисты указали на конструктивную и концептуальную ошибку, заключающуюся в том, что когда нагрузка отключается схемой, ток по-прежнему потребляется от батареи и имеет значительную величину. Нетрудно представить что будет без вмешательства пользователя при её срабатывании: через какое-то время реле сработает, подключив нагрузку, которая разрядит аккумулятор до нуля.

Первое улучшение схемы

Вот предложение по модернизации.

Схема требует некоторого вмешательства со стороны пользователя в виде включения её с помощью кнопки S1. Если напряжение батареи выше, чем напряжение отключения, питание всей схемы удерживается с помощью реле. Если напряжение упадет ниже установленного значения (например, оно установлено на 10,2 В), реле будет отключено, а аккумулятор будет физически отключен от устройства и нагрузки.

В конечном итоге реле было заменено на полевой МОП-транзистор, чтобы снизить потребление тока во включенном состоянии и уменьшить вероятность отказа механической части модуля.

Концепция удобного обращения с предохранителями здесь была преднамерено, чтобы добиться физического отключения батареи при превышении низкого напряжения и предотвращения повторного включения. Можно вернуться к полной автоматизации, но в нее необходимо внести некоторые изменения, чтобы минимизировать энергопотребление, потому что такой предохранитель будет потреблять ток даже в отключенном состоянии. Это всё-же должна быть схема с минимально возможным энергопотреблением.

Конечно каждая электронная конструкция несет в себе определенный риск отказа. Эта схема проста, в ней нет электролитических конденсаторов с ограниченным сроком службы, поэтому есть вероятность, что при правильной работе она прослужит очень долго.

Другая модернизация схемы защиты

Вдобавок изменили R7 на 120k, потому что у схемы был слишком маленький гистерезис. Теперь работает нормально.

После модификации принципиальная схема потребляет около 10 мА при 10,2 В. При 12 В после включения реле ток будет около 50 мА.

Переделка улучшает работу этой схемы, хотя 10 мА тоже недостаточно. Можно еще сделать кнопку ПУСК для включения. Тогда после выключения она не будет потреблять ток и не включится сама по себе при увеличении напряжения на батарее. На этом этапе достаточно изменить плату и добавить кнопку, параллельно замыкающим контактам реле.

Источник

Защита аккумулятора 12 В от глубокого разряда

Возникла у меня необходимость защиты аккумулятора от глубокого разряда. И основное требование к схеме защиты, что бы после разряда аккумулятора, она отключила нагрузку, и не смогла ее самостоятельно включить, после того как аккумулятор немного наберет напряжение на клеммах, без нагрузки.

За основу схемы здесь взят 555-й таймер, включенный в качестве генератора одиночного импульса, который после достижения минимального порогового напряжения, закроет затвор транзистора VT1 и отключит нагрузку. Схема сможет включить нагрузку только после отключения, и повторного подключения питания.

Плата (Зеркалить не нужно):

Плата SMD (Нужно зеркалить):

Все SMD резисторы — 0805. Корпус MOSFET — D2PAK, но можно и DPAK.

При сборке, стоит обратить внимание на то, что под микросхемой (в плате на DIP компонентах) есть перемычка и про нее главное не забыть!

Настраивается схема следующим образом: резистор R5 выставляется в верхнее по схеме положение, далее подключаем ее к источнику питания с выставленным на нем напряжением, при котором она должна отключить нагрузку. Если верить википедии, то напряжение полностью разряженного 12-и Вольтового аккумулятора соответствует 10,5 Вольт, это и будет нашим напряжением отключения нагрузки. Далее вращаем регулятор R5 до тех пор, пока нагрузка не отключится. Вместо транзистора IRFZ44 можно использовать практически любой мощный низковольтный MOSFET, необходимо только учитывать, что он должен быть рассчитан на ток, раза в 2 больше, чем будет максимальный ток нагрузки, а напряжение затвора должно быть в пределах напряжения питания.

При желании, подстроечный резистор можно заменить на постоянный, номиналом 240 кОм и при этом резистор R4 необходимо заменить на 680 кОм. При условии, что порог у TL431 2,5 Вольта.

Потребляемый ток платой — около 6-7 mA.

Источник

Описание простой схемы контроля уровня разряда аккумулятора или батареи

При эксплуатации любых типов аккумуляторов, очень важно не допускать возможности их разряда ниже допустимого уровня напряжения. Конечно, для аккумуляторов на разные напряжения, величина этого минимального уровня тоже будет различна.

В случае использования аккумуляторов со встроенным контроллером заряда-разряда (как у сотовых телефонов, например) такой проблемы не возникает.

Если же аккумулятор используется без такого специального контроллера, то велика вероятность разрядить элемент ниже критического уровня, а это может привести к значительной потере его ёмкости, либо вообще — к невозможности дальнейшей эксплуатации.

В этой статье вашему вниманию предлагается простая схема для автоматического контроля напряжения на элементе, имеющая индикацию снижения уровня заряда до критического значения.

Например, при использовании такой схемы совместно с аккумулятором для радио телефона (или аналогичного, на напряжение 3,6 вольт), он «просигнализирует» о падении уровня напряжения на нём до 2,7. 2,9 вольт. Это позволит вовремя отключить аккумулятор и произвести его зарядку.

Приведённая здесь схема позволяет регулировать значение напряжения срабатывания. Поэтому её можно с успехом применять и с аккумуляторами других типов, с другими значениями рабочих напряжений.

Если напряжение на аккумуляторе (или батарее) в норме, транзистор Т2 заперт и светодиод HL1 не горит. При падении напряжения ниже определённого уровня, открывается транзистор Т2 и светодиод загорается. Уровень напряжения аккумулятора, при котором это происходит, можно задать при настройке, подбором сопротивления подстроечного резистора в базе транзистора Т1.

Номинал резистор R3 зависит от рабочего напряжения аккумулятора и типа применённого светодиода. Подстроечный резистор можно взять сопротивлением от 30 до 100 кОм (в зависимости от нужных пределов регулировки). Все остальные резисторы типа МЛТ-0,125. Транзисторы могут быть любые маломощные.

Схема предельно простая и достаточно универсальная. Единственный её недостаток в том, что светодиод загорается в момент, когда аккумулятор уже практически разряжен и напряжение на нём мало. Поэтому следует быть внимательным при эксплуатации схемы, чтобы не допустить ещё большего разряда аккумулятора. Светодиод, конечно, лучше выбирать маломощный, с как можно меньшим рабочим напряжением и током.

Источник

3 прикольных устройства с AliExpress для АКБ

Китайские производители неугомонны! И нужно отдать им должное — их предложениям нет числа. Мы обратили внимание на три устройства: прибор защиты АКБ от глубокого разряда, автомобильный тестер аккумулятора с принтером и универсальные быстросъемные клеммы. Расскажем о них по порядку, а заодно выслушаем оценку нашего специалиста Алексея Ревина.

1. Устройство защиты АКБ от разряда

Заводские настройки при этом такие — напряжение 12,3 Вольт, задержка 10 минут, вибросенсор — на максимуме. Утверждается, что самостоятельно устройство не сработает, так как напряжение в бортовой сети не опускается ниже 13–14 Вольт (работает генератор), да и движущийся автомобиль всегда создает достаточно вибраций, которые уловит вибросенсор.

А если устройство однажды разорвет цепь и не восстановит, то его можно демонтировать — открыть водительскую дверь и капот с помощью ключа при этом возможно.

И еще: современные высокотехнологичные автомобили при отключении батареи могут не запуститься и потребовать инициализации на сервисе. Но если у вас автомобиль, на котором вы периодически сами снимаете клемму с батареи (например, для зарядки) и ничего плохого не происходит, то подобное устройство можно установить, чтобы пережить очередную самоизоляцию.

2. Тестер с принтером

Алексей Ревин: «Не вижу в таком устройстве никакого смысла для личного пользования. Замеры, которые выполняет прибор, можно сделать обыкновенным тестером за 300 рублей. А „чеки“ кому вы будете предъявлять, на гвоздик в гараже накалывать? Разве что, вы ведете дневник технического состояния автомобиля и фиксируете все параметры. Тогда этот прибор вам пригодится».

3. Быстросъемные клеммы

Алексей Ревин: «Такие клеммы позволяют быстро отсоединить аккумуляторную батарею. В современном автомобиле это может потребоваться только при замыкании проводки. А вот при подключении батареи на катерах и яхтах такие клеммы удобны тем, что после похода выходного дня позволяют быстро снять аккумулятор в том числе и для предотвращения хищения».

Наш вердикт. Условно полезным для автомобиля можно считать устройство защиты АКБ от разряда. В период карантина к нему, возможно, есть смысл присмотреться.

Тест 7 автономных пусковых устройств и советы по их использованию вы найдете тут.

Продлить срок любого механизма помогут современные технологии — присадки в ГСМ.

Источник

Устройство контроля заряда и разряда аккумулятора 12В

Для автоматического контроля за процессами зарядки и разрядки батареи предназначено устройство, описанное ниже. Рассмотрим его работу в режиме зарядки. К зажимам X1 и Х2 подключают любое зарядное устройство, а к зажимам Х3 и Х4 — аккумуляторную батарею.

Переключатель SA1 устанавливают в положение «Зарядка». При нажатии на кнопку SB 1 реле К2 срабатывает и блокирует кнопку своими контактами К2.1.

Реле К1 срабатывает и контактами К1.1 подключает батарею к зарядному устройству. Инвертирующий вход операционного усилителя DA1 подключен к источнику образцового напряжения, собранному на термокомпенсированном стабилитроне VD5 и резисторах R4 R8, а на неинвертирующий вход подают часть напряжения батареи с делителя на резисторах R1 R3.

Рис. 1. Принципиальная схема приставки к зарядному устройству.

Пиковый детектор, собранный на элементах VD1, R1, С1, уменьшает зависимость напряжения на нижнем по схеме входе DA1 от формы и значения зарядного тока, а также от падения напряжения на проводах, соединяющих зарядное устройство с аккумуляторной батареей. Диод VD1, открываясь тогда, когда напряжение на конденсаторе С1 становится больше напряжения на зажимах батареи, поддерживает напряжение на этом конденсаторе близким к ЭДС в моменты отсутствия пульсирующего зарядного тока.

При достижении заданного уровня ЭДС, устанавливаемого подстроенным резистором R6, напряжение на выходе DA1 скачкообразно увеличивается, включается тиристор VS1 и шунтирует обмотку реле К2, что приводит к отключению контрольного устройства и аккумуляторной батареи от источника зарядного тока. Конденсатор С3 предотвращает ложное включение тиристора из-за переходного процессе при включении устройства кнопкой SB1. Положительная обратная связь через резистор R9 способствует более четкому срабатыванию устройства.

В режиме контроля разрядки к зажимам X1 и Х2 вместо зарядного устройства подключают нагрузку, рассчитанную на разрядный ток около 5 А. Нагрузкой может служить лампа дальнего света от фары автомобиля. Переключатель SA1 переводят в положение «РАЗРЯД».

Входы DA1 меняются ролями для того, чтобы обеспечить срабатывание устройства при уменьшении напряжения на зажимах батареи ниже заданного порога. Порог отключения устанавливают подстроечным резистором R7.

Диод VD2 служит для защиты контрольного устройства от выхода из строя при неправильной полярности подключения зарядного устройства.

Настройка устройства

Для налаживания контрольного устройства следует подключить к зажимам Х3 и Х4 источник питания с регулируемым напряжением, оставив зажимы X1 и Х2 свободными. По погасанию контрольной лампы HL1 установить соответственно переменными резисторами R6 и R8 пороги отключения: 14,2 В — в положении «ЗАРЯД» и 11,5 В — в положении «РАЗРЯД» переключателя SА1.

Следует убедиться в отсутствии паразитного самовозбуждения DA1. Если оно обнаружено, необходимо дополнить устройство типовыми цепями коррекции ОУ или ввести отрицательную обратную связь по переменному току, включив конденсатор между выходом ОУ и его инвертирующим входом (ёмкость конденсатора определяют экспериментально).

Проводники, подключающие устройство к батарее, должны быть минимальной длины и большого сечения (не менее 2мм^2). Подводящие проводники устройства следует подключать непосредственно к выводам батареи.

Детали

В устройстве вместо К553УД2 могут быть использованы операционные усилители К140УД6, К153УД2. Для получения высокой стабильности работы следует использовать проволочные подстроенные резисторы, например, СП5-2, СП5-16.

Диоды Д219А можно заменить на Д220, КД504, КД105, а тиристор КУ101А — на любой из этой серии, а также серий Д235, КУ201. В качестве реле К1 можно использовать автомобильное реле, контакты которого допускают коммутацию тока силой 6 А. Реле К2 — РЭС10, РЭС15, РЭС49 или любое другое маломощное реле с током срабатывания не более 40 мА при напряжении 6 8 В.

Источник: Ходасевич А. Г, Ходасевич Т. И., Зарядные и пуско-зарядные устройства, Выпуск 2.

Источник