Auto aku kaitse tühjenemise eest. Täiustatud aku tühjenemise piiraja

Pliiaku tühjenemise kaitseahel

Ülesanne on järgmine: on päikesepaneelid, mis laadivad akut, ja on koormus, mis imeb seda akut. See on välja töötatud nii, et aku töötab puhverrežiimis ning tühjeneb ja laetakse pidevalt. Kuid tegelikkuses osutub režiim mõnevõrra erinevaks ja on võimalik olukord, kus koormus võib akut liigselt tühjendada. Teatavasti saab neile saatuslikuks alla 11-voldiste pliiakude tühjenemine: tekib plaatide pöördumatu sulfatsioon, mille tagajärjel kaob oluliselt aku mahtuvus. Selle vältimiseks peate koormuse välja lülitama, kui aku tühjeneb 11 voltini, ideaalis väikese varuga, s.t. mitte kuni 11, vaid näiteks kuni 11,5 volti.

Skeemide otsimine Internetist viis oodatud tulemuseni: kõige vajalikumaid ja kasulikumaid seadmeid kas pole või on neid vähe ja need pole kaugeltki ideaalsed. Mul õnnestus leida raadiokassi skeem, mis põhimõtteliselt täidab ülesannet, kuid see ei olnud läbi mõeldud. Täpsemalt, kui koormus tühjendas aku, lülitas seade selle 11 volti välja, mis saab edasi? Aku pinge tõuseb veidi isegi ilma laadimiseta ja koormus ühendub uuesti, kuni pinge uuesti langeb ja nii edasi - tsükliliselt, aeg-ajalt, võib öelda, et genereerimise režiimis.

Selle vältimiseks on vaja hüstereesi. See levitab seadme lävesid, vältides selliste tsükliliste toimingute genereerimise režiimide esinemist. Komparaatoritel on selle juhtumi jaoks suurepärane sisselülitamisvõimalus, mis seisneb väljundist sisendisse vaid ühe takisti lisamises. Just sel viisil lõpetasime raadiokassi vooluringi, simuleerides seda proteus.

Seadme skeem on väga lihtne. Integreeritud stabilisaatoril 7805 on monteeritud võrdluspinge (näidis) allikas. Aku pinget, mis tuleb läbi potentsiomeetri jagaja, võrreldakse sellega, mis viib komparaatori tööle või mitte. Potentsiomeeter reguleerib reaktsioonipinget ja takisti seab hüstereesi väljundist sisendisse. Diagrammil näidatud nimiväärtustega lülitatakse koormus 11,5-voldise pingega välja ja ühendatakse (aku laadimisel) 12,5-voldise pingega. Nende takistite takistuse ümberarvutamisega saab neid pinge väärtusi muuta.

Trükkplaat on joonistatud olemasolevate komponentide jaoks, mis on selliste suurte detailide valiku põhjuseks. LED on mõeldud seadme praeguse töörežiimi näitamiseks: see põleb, kui koormus on ühendatud. Diood kaitseb relee mähise, mis peaks koormust juhtima, iseinduktsiooni EMF-i liigpingete eest.

Trükkplaat.

Tahtsin midagi jootma ... Ärge keelake endale sellist naudingut 🙂

Taustalugu on selline. Ehitan kvadrokopterit 🙂 Vajan korralikke akusid: mahukas, hea voolutugevus, valgus. Need. liitium-ioon. Paar akut sai ostetud ja otsustati katsetada. Viimasel ajal kontrollin kõike, mida Hiinast ostan. Tunduvalt parem on seadet kokku panna teadaolevatest headest osadest: esiteks on aega surnult kohale jõudes detaili uuesti tellida ja teiseks on laual olevat elementi lihtsam kontrollida kui aparaadis ja saadki. ei pea seda soolestikust välja rebima, kui midagi juhtub. Sissepääsukontroll on õige!

Niisiis, ma kontrollin oma akusid ja avastan, et nende maht on palju väiksem kui deklareeritud. Noh, juhtub, et nad lamasid laos ja kõik see (kuigi pinge oli normaalne ja see oleks pidanud hoiatama). Mäletan, et patareisid saab "koolitada", st. tehke mitu tühjendus-laadimistsüklit ja seejärel saab võimsust taastada.

Panin iMax B6 laadijale ühe aku, millega saab tühjenemise ja laadimise protsesse automaatselt hallata. Protsess on pikk ... mida teha teisega? Ahaa, mõtlesin! Tule, ma tühjendan selle vanaviisi, lambipirniga! Jah, ma tean, et liitiumioonakusid ei saa tühjendada alla 3 volti elemendi kohta (“pank”), aga mul on ka tester, kontrollin pinget otse tasakaalustuspistikust ... Üldiselt halb mõte . Mina muidugi keerutasin ja ugandosin aku nulli 🙁

Ma arvasin, et pole suurt midagi. Varasemad kogemused nikkel-kaadmiumiga näitavad, et täielik tühjenemine on halb, kuid mitte surmav. Kuid mitte! Mul kulus üks kord aku, et üks element kolmest paisuks ja sureks (pidin selle amputeerima ja nüüd on mul 2S aku). Need. Liitiumioonaku tühjendamine alla 3 V elemendi kohta pole mitte ainult võimatu, vaid üldse mitte!

Niisiis, me mõtleme edasi. Kõigil seadmetel, eriti kodus valmistatud seadmetel, pole kontrollerit, mis takistab aku tühjenemist ohtliku tasemeni. Seega on vaja mingit seadet, mis jälgib pinget ja hoiatab, kui midagi juhtub. Modellerid üle maailma naeravad mu üle nii värske idee üle 😀

Kuidas seda teha? Mõte voolas mingitesse märgadesse kaugustesse, mikrokontrolleri vooluringi suunas, kus aku juhtimine on element-elemendi haaval... Ja siis jäi mulle silma video, kus pakuti välja väga lihtne analoogskeem, mis lülitab voolu välja, kui pinge langeb alla etteantud läve. Tõsi, see jälgib ainult aku üldist pinget ja ei kontrolli üksikuid "pankasid" .... aga laadime oma akut ausalt, tasakaalustaval laadijal, nii et töötades piisab kogupinge teadmisest.

Samal ajal kui mina mõtlen, hiinlased tegutsevad! Ja nüüd üks neist segas tellitud “rulli” asemel (L7805) saatis võimsad MOS-transistorid (need on ka MOSFET-id). Nuuuuu ... kuna nii palju asju sai kokku - on aeg jootekolb ette võtta 🙂

Jah, skeem on hea. Kuid on nüanss (c). Sellel on käivitusnupp. Need. koormuse sisselülitamiseks on vaja rakendada pinget ja vajutada korraks nuppu. Ebamugav: kaks toimingut ühe asemel. Ma ei taha nuppe!

Kõik teavad, et akude sügavtühjenemine vähendab järsult viimaste eluiga. Selle akude töörežiimi välistamiseks kasutatakse erinevaid skeeme - tühjenemise piirajaid. Mikroskeemide ja võimsate väljalülitustransistoride tulekuga hakkasid sellised ahelad olema väikeste mõõtmetega ja muutunud ökonoomsemaks.

Juba klassikaks saanud piiraja skeem on näidatud joonisel 1, seda võib leida paljudest sinkraadioahelatest. Seade on loodud töötama koduinkubaatori katkematu toiteallika osana. Selles vooluringis olev väljatransistor VT1 - IRF4905 täidab võtme funktsiooni ja mikroskeem KR142EN19 on pinge komparaator.

Kui K1 kontaktid on suletud, on need releekontaktid, mis ühendavad aku 220 V võrgupinge puudumisel, pinge antakse ahelasse GB1 akust, kuid kuna transistori võti ise ei saa avaneda, on kaks täiendavat elementi. selle käivitamiseks kasutusele võetud - C1 ja R2. Ja nii, kui sisendisse ilmub pinge, hakkab kondensaator C1 laadima. Laadimise alguse esimesel hetkel suunatakse transistori pais selle kondensaatori poolt ahela ühisesse juhtmesse. Transistor avaneb ja kui aku pinge on kõrgem kui komparaatoril seatud lävi, jääb see avatuks ja edasi, kui pinge on madalam ..., siis transistor sulgub kohe. Aku koormusest lahtiühendamise läve seab takisti R3. Võrdleja töötab järgmiselt. Aku tühjenemisel väheneb DA1 KR142EN19 kiibi viigu 1 pinge ja niipea, kui see läheneb selle kiibi võrdluspingele -2,5 V, hakkab selle kontakti 3 pinge tõusma, mis vastab langusele. pinges transistori VT1 allika-värava sektsioonis. Transistor hakkab sulguma, mis toob kaasa DA1 kontakti 1 pinge veelgi suurema vähenemise. Toimub laviinilaadne VT1 sulgemise protsess. See ühendab koormuse akust lahti. Selle transistori lülitatavat koormusvoolu saab mitu korda suurendada, kui järgitakse transistori termilist režiimi. Pean silmas selle paigaldamist jahutusradiaatorile, kuid ärge unustage, et 100°C juures väheneb maksimaalne äravooluvool 52A-ni. Transistori tühjendusvõimsus 200W on juhendis antud temperatuuril 25°C.

Takisti R1 on vajalik mikroskeemi kaudu vajaliku voolu loomiseks, mis peab olema vähemalt üks milliamper. Kondensaatorite C1 ja C3 blokeerimine. R4 on koormustakistus. Kui lülitate dioodi koormusega järjestikku sisse, eelistatavalt Schottky tõkkega, saate sellesse vooluringi sisestada akule ülemineku indikaatori - HL1 LED-i. Aku säästmiseks on parem võtta indikaatoriks ülihele LED ja valida soovitud heleduse jaoks takisti R väärtus.

Kui sageli unustame akult koormuse välja lülitada ... Te pole kunagi sellele probleemile mõelnud ... Kuid sageli juhtub, et aku töötab, töötab ja siis on midagi kuivanud ... Mõõdame pinget peal ja seal 9-8V või isegi vähem. Kott, võite proovida akut taastada, kuid see ei õnnestu alati.
Sel puhul leiutati seade, mis aku tühjenemisel eemaldab sellest koormuse ja hoiab ära aku sügavtühjenemise, pole saladus, et akud kardavad sügavtühjenemist.
Kui aus olla, siis mõtlesin mitu korda akut sügavtühjenemise eest kaitsva seadme peale, kuid kõike proovida polnud minu saatus. Ja nädalavahetusel võtsin eesmärgiks teha väike kaitseskeem

Aku kaitseahel täieliku tühjenemise eest

Nupud Start ja Stop kõik mittelukustuvad

Vaatleme diagrammi. Nagu näete, on kõik üles ehitatud kahele võrdlusrežiimis sisalduvale op-võimendile. Katse jaoks võeti LM358. Ja nii me läksime...
Võrdluspinge moodustab kett R1-VD1. R1 on liiteseadis takisti, VD1 on lihtsaim 5V zeneri diood, seda saab kasutada ka suurema või väiksema pinge jaoks. Kuid mitte rohkem ega võrdne tühjenenud aku pingega, mis muide võrdub 11 V.

Esimese operatsioonivõimendi juures pandi kokku komparaator, mis võrdleb võrdluspinget aku pingega. 3. jala pinge antakse akust läbi takistijaguri, mis loob võrreldava pinge. Kui pinge jaguril on võrdne võrdluspingega, ilmub esimesele jalale positiivne pinge, mis avab transistorid, mis on seatud võimendusastmeks, et mitte koormata op-amp väljundit.

Kõike on lihtne seadistada. Rakendame Out terminali - 11V. See on sellel jalal, kuna dioodil on 0,6V langus ja siis tuleb skeemi ümber ehitada. Dioodi on vaja selleks, et käivitusnupu vajutamisel ei läheks vool koormusse, vaid annaks vooluahelale ise pinget. Valides takistid R2R6, tabame hetke, mil relee lülitub välja, pinge kaob 7. jalal ja 5. jalal peaks pinge olema veidi väiksem kui etalon

Kui esimene komparaator on ümber ehitatud, rakendame Vcc terminalile ootuspäraselt 12 V pinge ja vajutame Start. Ahel peaks lülituma ja töötama probleemideta, kuni pinge langeb 10,8 V-ni, vooluahel peaks koormusrelee välja lülitama.

Vajutame Stop, 5. jalal kaob pinge ja ahel lülitub välja. Muide, C1 on parem mitte panna suuremat nimiväärtust, sest see tühjeneb pikka aega ja peate STOP nuppu kauem all hoidma. Muide, ma pole veel aru saanud, kuidas panna vooluahel kohe välja lülitama, kui koormusel endal on hea kandevõime, mille tühjendamine võtab kauem aega, kuigi võite kondensaatorile endale liiteseadisega takisti visata

Teisele Ou-le otsustati kokku panna indikaator, mis näitab, kui aku on peaaegu tühi ja vooluahel peaks välja lülituma. See on konfigureeritud samamoodi ... Toidame välja - 11,2 V ja valides R8R9 saavutame punase LED-i süttimise
See lõpetab seadistamise ja vooluahel on täielikult töökorras ...

Edu kordamisel...
Igat tüüpi akude ohutuks, kvaliteetseks ja töökindlaks laadimiseks soovitan

Selleks, et töökoja värskeimatest uuendustest mitte ilma jääda, tellige värskendused aadressil Kokkupuutel või Odnoklassniki, saate värskendusi tellida ka parempoolses veerus e-posti teel

Kas te ei soovi raadioelektroonika rutiini süveneda? Soovitan pöörata tähelepanu meie Hiina sõprade ettepanekutele. Väga mõistliku hinna eest saab osta päris kvaliteetseid laadijaid

Lihtne LED-laadimisnäidikuga laadija, roheline aku laeb, punane aku on laetud.

Seal on lühisekaitse ja vastupidise polaarsuse kaitse. Sobib suurepäraselt kuni 20A\h mahutavusega Moto akude laadimiseks, 9A\h aku laeb 7 tunniga, 20A\h 16 tunniga. Selle laadija hind 403 rubla, kohaletoimetamine on tasuta

Seda tüüpi laadija suudab automaatselt laadida peaaegu igat tüüpi autode ja mootorrataste akusid 12V kuni 80Ah. Sellel on ainulaadne kolmeastmeline laadimismeetod: 1. Püsivoolu laadimine, 2. Püsipingega laadimine, 3. Kuni 100% ahellaadimine.
Esipaneelil on kaks indikaatorit, esimene näitab pinget ja laetuse protsenti, teine ​​laadimisvoolu.
Päris kvaliteetne seade kodu vajadusteks, kõige hind 781,96 rubla, kohaletoimetamine on tasuta. Selle kirjutamise ajal tellimuste arv 1392, hinne 4,8 viiest. europistik

Laadija väga erinevat tüüpi akudele 12-24V vooluga kuni 10A ja tippvooluga 12A. Võimalik laadida heeliumpatareisid ja SA \ SA. Laadimistehnoloogia on kolmes etapis sama, mis eelmisel. Laadija on võimeline laadima nii automaatrežiimis kui ka manuaalrežiimis. Paneelil on LCD indikaator, mis näitab pinget, laadimisvoolu ja laetuse protsenti.

Hea seade, kui on vaja laadida kõiki võimalikke mistahes võimsusega akusid, kuni 150A/h

Hind selle ime eest 1 625 rubla, kohaletoimetamine on tasuta. Selle kirjutamise ajal oli number tellimusi 23, hinne 4,7 viiest. Tellimisel ärge unustage täpsustada europistik

Kui mõni toode on muutunud kättesaamatuks, kirjutage lehe allservas olevasse kommentaari.
Artikli autor: Administraatori kontroll

Isejõuliste seadmete loomisel tuleb hoolitseda selle eest, et akut oleks kaitstud sügavtühjenemise eest. Piisab, kui jätate ühe korra käest ja lasete akul sügavalt tühjeneda alla minimaalse pingeläve ning teie aku läheb rikki või kaotab osa oma mahust ja ei saa töötada nimikoormusvooludega.

Aku-tarbija vooluahela katkemise pingelanguse vältimiseks alla kriitilise taseme on paigaldatud kaitseahelad, mis koosnevad mitmest sõlmest:
komparaator ja toitelüliti.

Nõuded kaitseskeemile:

• madal lekkevool (omatarbimine)
• lülitusvoolud, mis on võrreldavad akude maksimaalse lubatud vooluga

See aku sügavtühjenemise kaitseahel oli kokku pandud 6-voldise 4-ampritunnise happe-geel-aku kaitsmiseks, kuid seda saab konfigureerida töötama ka 12-voldiste ja kõrgemate akudega kuni ne7555 mikrolülituse toitepingeni. Selle tahvli prototüüp leiti mõnest ajakirjast ja seda veidi muudeti. Tavalise zeneri dioodi asemel võeti kasutusele reguleeritav zeneri diood TL431, mis võimaldab reguleerida väljalülituspinget (koormuse väljalülitamine) koos takistusliku jagaja R6 / R7 reguleerimisega. 555 taimeri mikroskeemi 3. jalast hakkas signaal mitte valgustama LED-i, vaid avama npn transistori, mis omakorda avab toitelüliti N-kanalilise väljatransistori. Pöörake tähelepanu selle transistori omadustele, see peab olema kavandatud töötama eeldatavate koormusvooludega ja veel üks oluline detail on värava avamise pinge. Kui plaanite vooluringi 6-voldise aku jaoks, vajate väljatransistori, mille avamispinge on 5 volti n-kanali loogikatasemega MOSFET. "Üldvõimsuse" otstarbega väljatransistorid, mille avamispinge on 10-20 volti, ei sobi teile, kuna 5-voldise transistori paisu ja allika vahelise pinge korral ei ole need küllastusrežiimis, vaid lineaarne režiim, mis toob kaasa tugeva soojuse hajumise ja rikke.