Araç aküsünün boşalmaya karşı korunması. Gelişmiş Pil Deşarj Sınırlayıcı
Kurşun asitli akü deşarj koruma devresi
Görev şudur: Solar paneller, aküyü şarj ediyor ve bu aküyü emen bir yük var. Batarya tampon modunda çalışacak ve sürekli olarak deşarj ve şarj olacak şekilde tasarlanmıştır. Ancak gerçekte, mod biraz farklıdır ve yükün pili aşırı derecede boşaltabileceği bir durum mümkündür. 11 voltun altındaki kurşun asitli akülerin deşarjının onlar için ölümcül olduğu bilinmektedir: plakalarda geri dönüşü olmayan sülfatlaşma meydana gelir ve bunun sonucunda akü kapasitesi önemli ölçüde kaybolur. Bunun olmasını önlemek için, pil ideal olarak küçük bir farkla, yani 11 volta boşalırsa yükü kapatmanız gerekir. 11'e kadar değil, diyelim ki 11,5 volta kadar.
İnternette bir şema araştırması beklenen sonuca yol açtı: en gerekli ve kullanışlı cihazlar ya orada değil ya da sadece birkaçı var ve bunlar ideal olmaktan uzak. Prensipte görevi yerine getiren bir radyo kedisinde bir şema bulmayı başardım, ancak bu düşünülmedi. Özellikle yük aküyü boşalttıysa, cihaz 11 voltta kapattıysa bundan sonra ne olacak? Akü üzerindeki voltaj, yeniden şarj edilmeden bile biraz yükselecek ve yük, voltaj tekrar düşene kadar yeniden bağlanacak ve bu böyle devam edecek - döngüsel olarak, zaman zaman, üretim modunda diyebiliriz.
Bunun olmasını önlemek için histerezis gereklidir. Cihazın eşiklerini yayar ve bu tür döngüsel işlemler üretme modlarının oluşmasını engeller. Karşılaştırıcılar, çıkıştan girişe sadece bir direnç eklemekten oluşan bu durum için mükemmel bir açma seçeneğine sahiptir. Bu şekilde radyo kedisinden devreyi proteusta simüle ederek sonlandırdık.
Cihazın şeması çok basit. Entegre stabilizatör 7805'te bir referans (örnek) voltaj kaynağı monte edilmiştir. Potansiyometre üzerindeki bölücüden gelen pilden gelen voltaj onunla karşılaştırılır, bu da karşılaştırıcının çalışıp çalışmadığına yol açar. Potansiyometre tepki voltajını düzenler ve direnç çıkıştan girişe histerezisi ayarlar. Şemada gösterilen değerlerle, yük 11,5 voltta kapatılır ve (akü şarj olurken) - 12,5 voltta bağlanır. Bu dirençlerin direnci yeniden hesaplanarak bu voltaj değerleri değiştirilebilir.
Baskı devre kartı mevcut komponentler için çizilmiştir ki bu kadar büyük parçaların tercih edilmesinin sebebi de budur. LED, cihazın mevcut çalışma modunu belirtmek için tasarlanmıştır: yük bağlandığında yanar. Diyot, yükü kontrol etmesi gereken röle sargısının kendi kendine indüksiyonunun EMF dalgalanmalarına karşı koruma sağlar.
Baskılı devre kartı.
Bir şeyi lehimlemek istedim ... Kendinizi böyle bir zevkten mahrum etmeyin 🙂
Arka plan şudur. Bir quadcopter yapıyorum 🙂 İyi pillere ihtiyacım var: büyük kapasite, iyi akım çıkışı, ışık. Onlar. lityum-iyon. Birkaç pil satın alındı ve test edilmesine karar verildi. varım Son zamanlardaÇin'de aldığım her şeyi kontrol ederim. Cihazı bilinen iyi parçalardan monte etmek çok daha iyidir: ilk olarak, ölü geldiyse parçayı yeniden sipariş etmek için zaman vardır ve ikincisi, öğeyi masada kontrol etmek cihazda olduğundan daha kolaydır ve kazanacaksınız. Bir şey olursa onu bağırsaklardan çıkarmak zorunda değilsin. Giriş kontrolü doğru!
Bu yüzden pillerimi kontrol ediyorum ve beyan edilenden çok daha az kapasite gösterdiklerini görüyorum. Pekala, depoda yatıyorlardı ve tüm bunlar (gerilim normal olmasına ve bunun uyarılmış olması gerekmesine rağmen). Pillerin "eğitilebilir" olduğunu hatırlıyorum, yani. birkaç deşarj-şarj döngüsü gerçekleştirin ve ardından kapasite geri yüklenebilir.
Şarj ve deşarj işlemlerini otomatik olarak yönetebilen iMax B6 şarj cihazına bir adet pil taktım. Süreç uzun ... saniye ile ne yapmalı? Ah, düşündüm! Hadi, eski moda bir ampulle boşaltacağım! Evet, lityum iyon pillerin hücre başına yaklaşık 3 voltun ("bank") altına boşaltılamayacağını biliyorum, ancak bir test cihazım var, voltajı doğrudan dengeleme konektöründen kontrol edeceğim ... Genel olarak, kötü bir fikir. Tabii ki, döndürdüm ve pili sıfıra indirdim 🙁
Önemli değil diye düşündüm. Nikel-kadmiyum ile ilgili geçmiş deneyimler, tam boşalmanın kötü olduğunu ancak ölümcül olmadığını söylüyor. Ama hayır! Pilimin üçte birinin şişmesi ve ölmesi bir kez aldı (onu kesmek zorunda kaldım ve şimdi 2S pilim var). Onlar. Bir lityum-iyon pili hücre başına 3V'un altına boşaltmak sadece imkansız değil, kesinlikle değil!
Yani, daha fazlasını düşünüyoruz. Tüm cihazlarda, özellikle ev yapımı olanlarda, pilin tehlikeli bir seviyeye kadar boşalmasını önleyecek bir denetleyici yoktur. Yani voltajı izleyecek ve bir şey olursa uyaracak bir tür cihaza ihtiyacınız var. Dünyanın her yerindeki modelciler bu kadar taze bir fikir için bana gülüyor 😀
Nasıl yapılır? Düşünce, bazı ıslak mesafelere, bir mikrodenetleyici üzerindeki eleman-eleman pil kontrolüne sahip bir devreye doğru aktı ... Ve sonra gözüme bir video çarptı, burada voltaj olduğunda gücü kapatan çok basit bir analog devre önerildi. belirli bir eşiğin altına düşer. Doğru, yalnızca pildeki genel voltajı izler ve bireysel "bankaları" kontrol etmez .... ancak pilimizi dengeli bir şarj cihazında dürüst bir şekilde şarj ediyoruz, bu nedenle çalışırken toplam voltajı bilmek yeterli.
Ben düşünürken Çinliler rol yapıyor! Ve şimdi bunlardan biri, sipariş edilen "rulo" (L7805) yerine, güçlü MOS transistörleri gönderdi (bunlar aynı zamanda MOSFET'lerdir). Nuuuuu ... pek çok şey bir araya geldiğine göre - bir havya almanın zamanı geldi 🙂
Evet, plan iyi. Ancak bir nüans var (c). Bir başlat düğmesi vardır. Onlar. yükü açmak için voltaj uygulamak ve düğmeye kısaca basmak gerekir. Uygunsuz: bir yerine iki eylem. Düğme istemiyorum!
Herkes, pillerin derin deşarjının ikincisinin ömrünü önemli ölçüde azalttığını bilir. Pillerin bu çalışma modunu dışlamak için çeşitli şemalar kullanılır - deşarj sınırlayıcılar. Mikro devrelerin ve güçlü alan anahtarlama transistörlerinin ortaya çıkmasıyla, bu tür devreler küçük boyutlara sahip olmaya başladı ve daha ekonomik hale geldi.
Şimdiden bir klasik haline gelen sınırlayıcı devre Şekil 1'de gösterilmiştir, birçok amatör radyo devresinde bulunabilir. Cihaz, bir ev kuvözünün kesintisiz güç kaynağının bir parçası olarak çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Bu devredeki alan etkili transistör VT1 - IRF4905, bir anahtarın işlevini yerine getirir ve KR142EN19 mikro devresi bir voltaj karşılaştırıcısıdır.
K1 kontakları kapalıyken 220V şebeke voltajı yokluğunda aküyü bağlayan röle kontaklarıdır, devreye voltaj GB1 aküsünden sağlanır ancak transistör anahtarı kendi kendine açamadığı için iki ek eleman– C1 ve R2. Ve böylece, girişte voltaj göründüğünde, C1 kondansatörü şarj olmaya başlar. Şarjının başladığı ilk anda, transistörün kapısı bu kondansatör tarafından devrenin ortak kablosuna şöntlenir. Transistör açılır ve pildeki voltaj karşılaştırıcıda ayarlanan eşiğin üzerindeyse açık kalır ve ayrıca voltaj düşükse ... transistör hemen kapanır. Aküyü yükten ayırma eşiği, direnç R3 tarafından belirlenir. Karşılaştırıcı aşağıdaki gibi çalışır. Batarya boşaldıkça DA1 KR142EN19 çipinin 1. pinindeki voltaj düşecek ve bu çipin -2.5V referans voltajına yaklaşır yaklaşmaz 3. pinindeki voltaj artmaya başlayacak ve bu da bir düşüşe karşılık geliyor. transistör VT1'in kaynak kapısı bölümündeki voltajda. Transistör kapanmaya başlayacak ve bu da DA1'in 1. pimindeki voltajda daha da büyük bir düşüşe yol açacaktır. VT1'i kapatmak için çığ benzeri bir işlem gerçekleşir. Bu, yükü aküden ayıracaktır. Bu transistör tarafından anahtarlanan yük akımı, transistörün termal rejimine uyulması şartıyla birçok kez arttırılabilir. Bir soğutucu üzerine monte etmekten bahsediyorum, ancak 100°C'de maksimum tahliye akımının 52A'ya düştüğünü unutmayın. 200W transistör boşaltma gücü kılavuzda 25°C sıcaklık için verilmiştir.
Mikro devre boyunca en az bir miliamper olması gereken gerekli akımı oluşturmak için direnç R1 gereklidir. Kondansatörler C1 ve C3 engelleme. R4 yük direncidir. Diyotu yükle seri olarak, tercihen bir Schottky bariyeri ile açarsanız, bu devreye işin aküye geçişinin bir göstergesi olan HL1 LED'i girebilirsiniz. Pil gücünden tasarruf etmek için, gösterge olarak süper parlak bir LED almak ve istenen parlaklık için R direncinin değerini seçmek daha iyidir.
Aküden yükü kapatmayı ne sıklıkla unutuyoruz ... Bu soruyu hiç düşünmediniz ... Ama çoğu zaman akü çalışıyor, çalışıyor ve sonra bir şeyler kurumuş ... Gerilimi ölçüyoruz üzerinde ve orada 9-8V veya daha az. Çanta, pili geri yüklemeyi deneyebilirsiniz, ancak her zaman işe yaramaz.
Bu vesileyle, akü boşaldığında yükü aküden ayıracak ve akünün derin deşarjını önleyecek bir cihaz icat edildi, akülerin derin deşarjdan korktuğu bir sır değil.
Dürüst olmak gerekirse, pili derin deşarjdan koruyan cihazı birçok kez düşündüm ama her şeyi denemek benim kaderim değildi. Ve hafta sonu küçük bir koruma planı yapmak için bir hedef belirledim.
Tam deşarjdan pil koruma devresi
Başlatma ve Durdurma Düğmeleri
Bir diyagram düşünelim. Gördüğünüz gibi, her şey karşılaştırma modunda bulunan iki op-amp üzerine inşa edilmiştir. Deney için LM358 alındı. Ve böylece gittik...
Referans voltajı, R1-VD1 zinciri tarafından oluşturulur. R1 bir balast direncidir, VD1 en basit 5V zener diyottur, az ya da çok voltaj için de kullanılabilir. Ancak bu arada 11V'a eşit olan boşalmış bir pilin voltajından daha fazla ve eşit değil.
İlk op-amp'te, referans voltajı pil voltajıyla karşılaştıran bir karşılaştırıcı monte edildi. 3. ayaktaki voltaj, bataryadan bir direnç bölücü aracılığıyla sağlanır ve bu da karşılaştırmalı bir voltaj oluşturur. Bölücüdeki voltaj referans voltajına eşitse, ilk ayakta pozitif bir voltaj belirir ve bu, op-amp'in çıkışını yüklememek için yükseltme aşaması olarak ayarlanan transistörleri açar.
Her şeyin kurulumu kolaydır. Çıkış terminaline başvuruyoruz - 11V. Bu ayak üzerinde çünkü diyotta 0.6V'luk bir düşüş var ve sonra devreyi yeniden kurmanız gerekiyor. Başlat düğmesine basıldığında akımın yüke girmemesi ve devrenin kendisine voltaj sağlaması için bir diyot gereklidir. R2R6 dirençlerini seçerek rölenin kapandığı, 7. ayakta voltajın kaybolduğu ve 5. ayakta voltajın referans değerden biraz daha düşük olması gerektiği anı yakalarız.
İlk karşılaştırıcı yeniden oluşturulduğunda, beklendiği gibi Vcc terminaline 12V'luk bir voltaj uyguluyoruz ve Başlat'a basıyoruz. Devre açılmalı ve voltaj 10.8V'a düşene kadar sorunsuz çalışmalı, devre yük rölesini kapatmalıdır.
Stop'a basıyoruz, 5. ayakta voltaj kaybolacak ve devre kapanacak. Bu arada, C1 daha yüksek bir mezhep koymamak daha iyidir çünkü uzun süre boşalacaktır ve DURDUR düğmesini daha uzun süre basılı tutmanız gerekecektir. Bu arada, konderin kendisine bir balast direnci atabilmenize rağmen, yükün kendisinde iyi bir kapasite varsa devrenin hemen nasıl kapatılacağını henüz çözemedim
İkinci Ou'da, pilin neredeyse boşaldığını ve devrenin kapanması gerektiğini gösteren bir göstergenin monte edilmesine karar verildi. Aynı şekilde yapılandırılmıştır ... Out'a - 11,2V tedarik ediyoruz ve R8R9'u seçerek kırmızı LED'in yanmasını sağlıyoruz
Bu, kurulumu tamamlar ve devre tamamen işlevseldir...
tekrarı hayırlı olsun...
Her tür pilin güvenli, yüksek kaliteli ve güvenilir şekilde şarj edilmesi için tavsiye ederim
Atölyedeki en son güncellemeleri kaçırmamak için, güncellemelere abone olun. Temas halinde veya Odnoklassniki, güncellemelere sağdaki sütundan e-posta ile de abone olabilirsiniz.
Radyo elektroniği rutinine dalmak istemiyor musunuz? Çinli dostlarımızın önerilerini dikkate almanızı tavsiye ederim. Çok makul bir fiyata, oldukça yüksek kaliteli şarj cihazları satın alabilirsiniz.
LED şarj göstergeli basit şarj cihazı, yeşil pil şarj oluyor, kırmızı pil şarj oluyor.
karşı koruma var kısa devre, ters polariteye karşı koruma vardır. 20A\h'ye kadar kapasiteye sahip Moto akülerini şarj etmek için mükemmel olan 9A\h'lik bir akü 7 saatte, 20A\h'lik bir akü 16 saatte şarj olur. Bu şarj cihazının fiyatı 403 ruble, teslimat ücretsizdir
Bu tip şarj cihazı, 12V'tan 80Ah'a kadar neredeyse her tür araba ve motosiklet aküsünü otomatik olarak şarj edebilir. Üç adımlı benzersiz bir şarj etme yöntemine sahiptir: 1. Şarj etme doğru akım, 2. Sabit voltaj şarjı, 3. %100'e kadar damla şarjı.
Ön panelde iki gösterge vardır, ilki voltajı ve şarj yüzdesini, ikincisi ise şarj akımını gösterir.
Ev kullanımı için oldukça kaliteli bir cihaz, her şeyin fiyatı 781,96 ruble, teslimat ücretsizdir. Bu yazının yazıldığı sırada sipariş sayısı 1392, seviye 5 üzerinden 4,8 Avrupa fişi
Şarj cihazı 10A'e kadar akım ve 12A tepe akımı ile çok çeşitli 12-24V pil türleri için. Helyum pilleri ve SA \ SA şarj edebilir. Şarj teknolojisi, üç aşamada öncekiyle aynıdır. Şarj cihazı hem otomatik modda hem de manuel modda şarj edebilir. Panelde voltajı, şarj akımını ve şarj yüzdesini gösteren bir LCD göstergesi vardır.
150A / saate kadar herhangi bir kapasitedeki olası tüm pil türlerini şarj etmeniz gerekiyorsa iyi bir cihaz
Bu mucizenin fiyatı 1 625 ruble, teslimat ücretsizdir. Bu yazının yazıldığı sırada, sayı siparişler 23, seviye 5 üzerinden 4,7 Sipariş verirken belirtmeyi unutmayınız. Avrupa fişi
Eğer bir ürün stokta kalmadıysa, lütfen sayfanın altındaki yoruma yazınız.
Makale Yazarı: yönetici kontrolü
Kendi kendine çalışan cihazlar oluştururken, pili derin deşarjdan korumak için özen gösterilmelidir. Anı bir kez kaçırmanız ve pilin minimum voltaj eşiğinin altına derin bir şekilde boşalmasına izin vermeniz yeterlidir; piliniz arızalanır veya kapasitesinin bir kısmını kaybeder ve nominal yük akımlarında çalışamaz.
Akü-tüketici devre kesintisinde kritik bir seviyenin altına voltaj düşmesi durumlarını önlemek için, birkaç düğümden oluşan koruma devreleri kurulur:
karşılaştırıcı ve güç anahtarı.
Koruma şeması için gereklilikler:
- düşük kaçak akım (kendi tüketimi)
- piller için izin verilen maksimum değerle karşılaştırılabilir anahtarlama akımları
Bu akü derin deşarj koruma devresi 4 amper-saat kapasiteli 6 volt asit-jel pili korumak için monte edildi, ancak ne7555 mikro devresinin besleme voltajına kadar 12 volt ve üstü pillerle çalışacak şekilde de yapılandırılabilir. Bu kartın prototipi bir dergide bulundu ve biraz değiştirildi. Alışılmış zener diyodu yerine, rezistif bölücü R6 / R7'nin ayarlanmasıyla bağlantılı olarak kesme voltajını (yük kapalı) ayarlamanıza izin veren ayarlanabilir bir zener diyodu TL431 tanıtıldı. 555 zamanlayıcı çipinin 3. ayağından sinyal LED'i yakmaya değil açmaya başladı npn transistör, bu da güç anahtarı N-kanalı alan etkili transistörü açar. Bu transistörün özelliklerine dikkat edin, beklenen yük akımları ile çalışacak şekilde tasarlanmalı ve bir diğer önemli detay ise Kapı açma gerilimi. 6 voltluk bir pil için bir devre planlıyorsanız, 5 volt n-kanal mantık seviyesi mosfet açma voltajına sahip bir alan etkili transistöre ihtiyacınız vardır. 10-20 volt açma voltajına sahip "genel güç" amaçlı alan etkili transistörler size uymayacaktır, çünkü transistörün kapısı ile kaynağı arasında 5 voltluk bir voltaj olduğunda doyma modunda olmayacaklar, ancak Güçlü ısı dağılımına ve arızaya yol açacak doğrusal mod.
