Литиево-йонните батерии са доста чувствителни към злоупотреба. Съвременните зарядни устройства могат да анализират състоянието си по време на процеса на зареждане, но няма да е излишно да поставите едно просто допълнение към един транзистор и 2 светодиода, които, независимо от самото устройство, ще показват реалното състояние на батерията. Фигурата по-долу показва електрическа схема за определяне на напрежението на Li-Ion батерии.
Диаграма на LED напрежението на литиево-йонната батерия
Когато захранващото напрежение падне под 2,6 V, токът през основата на транзистора пада и той се затваря. LED1 свети и led2 е изключен. Когато напрежението надвиши 2,6 волта, транзисторът започва да се отваря и затваря led1, докато led2 свети. Това условие означава, че батерията не изисква презареждане.
Но имайте предвид, че границите на напрежението са силно зависими от вида и цвета на избраните светодиоди. Стандартният червен светодиод има спад на напрежението от 1,7 V; зелен светодиод около 2,1 V.
Този дизайн използва червени светодиоди с изправено напрежение от приблизително 1,6 волта при 2 mA. Други индикатори може да изискват избор на рейтинги, например, поставете диод на Шотки вместо 1n4148. В някои случаи могат да се монтират дори бели или сини светодиоди с 3 предни напрежения.
Таблицата ясно показва кой индикатор има работни състояния. Устройството консумира незначителен ток, така че можете да разчитате на дълъг живот на батерията, освен ако разбира се не е на склад. Можете да вградите такъв индикатор за напрежение в зарядното устройство или тестовия модул. Добавянето на ценерови диоди последователно със светодиодите прави тази проста индикаторна схема подходяща и за по-високи нива на напрежение.
Li-ion е много капризен за презареждане и за да не убия батерията, реших да направя домашно индикатор за изтощена батерияза отвертка. описано по-рано. Светодиодът на кутията на батерията трябва да светне и да светне, когато напрежението падне под предварително определено ниво.
За какво служи индикатор за изтощена батерия?
Например, използвате литиево-йонни батерии без защитна платка. За да не ги претоварите случайно, можете да поставите обикновен предпазител от 30 А. Взимаме автомобил или правим домашно от медна сърцевина с напречно сечение 0,5 mm2.
За да не се разрежда батерията повече от необходимото, използваме индикатора за разреждане по-долу, чийто светодиод ще светне, когато батерията се разреди до зададеното ниво. Ние извършваме балансиране при зареждане, за това донесох конектор към кутията.
Можете също така да настроите веригата за междинно разреждане, например 50% или 75% от типа скоро ще седнат. Или дори използвайте няколко вериги, настроени на различни напрежения. Например три. Единият свети на 75%, вторият на 50%, а третият на 25% от заряда.
Схема на домашен индикатор.
И така към схемата (изровена в интернет). Схемата се сглобява, тества, печели веднага.
Схемата използва TL431.
Много е удобно, ще ви кажа. Много схеми с него са значително опростени. Така че можете да ги купите в опаковка наведнъж, като мен.
Въз основа на него можете да направите и балансьор за батерията, но за това друг път.
Взеха. Те имат пакет, както ние имаме една бройка.
Транзисторът BC547 е много често срещан, струва стотинка и се предлага във всеки магазин за радиокомпоненти. Мога купувайте от китайцино е и много евтино. Само да вземе и опаковка.
Вече закупих резистори с различни деноминации наведнъж. Ето един много евтин комплект резистори които ще ви радват още дълго време.
R1*(за мен)=4.6K; R2=1K; R3 \u003d 11K (избран за транзистора BC547); R4 \u003d 1.5K (избираме за светодиода в зависимост от захранващото напрежение на веригата).
Взимаме всеки три милиметров светодиод с ниска мощност , просто smd не е удобно да се монтира в кутията.
Изчисляването на резистора R1 за необходимото напрежение на реакция на веригата се извършва по формулата: R1=R2*(Vo/2,5V - 1).
Очаквах индикаторът да светне при 14V, тоест при 3,5V на банка (моята батерия се състои от четири батерии с номинална стойност 3,7V). В напълно заредено състояние 16.8V (4.2V на кутия). Нека вземем R2 равно на 1K. (При настройка на ниски напрежения, например 3.6V, трябва да вземете R2 10K).
Така че ние броим за 14V. R2=1KΩ=1000 Ω. R1=1000*(14V/2.5V-1)=1000*(5.6-1)=1000*4.6=4600 Ohm = 4.6KOhm ( За винтоверт 14.4V (4 кутии по 3,7 V всяка, преобразувани в литий).
За 12V (3 банки от 3.7V) отвертка при 10.5V R2=1K R1=1000*(10,5/2,5-1)= 3,2KΩ.
За 18V (5 кутии от 3,7 V) отвертка , преобразуван в литий: операция при 17.5V R2=1K R1=1000*(17,5/2,5-1)= 6KΩ.
Списък на стойностите на R1 при R2 \u003d 1KΩ за тези, които са твърде мързеливи, за да броят:
- 5V - 1K
- 7.2V - 1.88K
- 9V - 2.6K
- 10.5V - 3.2K
- 12V - 3.8K
- 14V - 4.6K
- 15V - 5K
- 17.5V - 6K
- 18V - 6.2K
- 20V - 7k
- 24V - 8.6k
Готов индикатор за разреждане на батерията за винтоверт.
Работи добре и стабилно. Не се нуждае от настройка.
За сглобяване купих от китайците с безплатна доставка:
Комплект резистори от 30 номинала по 10 броя
. Вего 300 бр.
Мисля, че тази тема ще е подходяща за тези, които използват повече от две коли. По правило единият се експлоатира през зимата, другият през лятото. Тоест един от тях сезон в годината е в гаража или на паркинга. И докато стои там, не знаем как се чувства батерията му. Не, разбира се, можете да го "усещате" периодично с волтметър или да закупите готов индикатор, от който има много на същия Ali-express (например поставен в запалката). Но исках да направя свой собствен индикатор, който да показва междинни стойности на остатъчния заряд на батерията. Е, например, повече от 75%, 75%, 50% и 25% от таксата. И бих искал да бъда толкова мързелив, за да се погрижа за здравето на батерията, така че отново да не се кача под капака на колата и да разопаковам зарядното устройство ненужно.
Дълго време търсих приемливи схеми в интернет. Събрах малко. Но това не е всичко. Тогава хистерезисът на работата на индикацията е такъв, че е по-добре да го няма, тази индикация е по-лесна и надеждна за измерване с тестер. Или настройките плуват и няма стабилност, тогава като цяло яркостта на светодиода се променя плавно в зависимост от напрежението на батерията и отидете да разберете какво има на него. И тогава намерих една схема в някакъв португалски сайт. Просто е неприлично и изглежда, че трябва да работи. Изграден е на базата на операционен усилвател UA741. Ето я:
В него промених само стойността на ценеровия диод от 6,2 V на 7,5 V. Операциите са ясни. Светодиодът светва при желаната настройка (регулируема чрез регулиращ резистор R2). R2 е по-добре да използвате многооборотен, тъй като не е лесно да зададете желаното напрежение към тях. Чувствителността в зоната на задействане е много нежна и почти невидимото завъртане на регулиращия винт отвежда желаното напрежение встрани.
Необходимо е да се регулира с помощта на точно регулируемо лабораторно захранване с цифров волтметър, показващ десети (или по-добре стотни, включих цифровия тестер паралелно) от волта. Тъй като исках да видя степента на зареждане на батерията в градациите, посочени по-горе, сглобих верига от три такива блока. Ето снимка на печата:
Когато батерията е напълно заредена, напрежението върху нея е по-високо от 12,7 V, докато нито един светодиод не свети и всичко е наред (снимка 1).
Първият блок светва със зелен светодиод, когато напрежението на клемите на акумулатора е под 12,5 V, което съответства на около 75% от заряда на акумулатора (снимка 2).
Вторият свети жълт светодиод, когато напрежението е под 12.2V, което е около 50% заредено (Снимка 3).
Е, третото, червено, светва при напрежение под 11,7 V или около 25% от оставащия заряд на батерията (Снимка 4).
Настройките на напрежението, които използвах за AGM батерии (имам такива на автомобили). За обикновените киселинни могат да се сменят с други. Платката беше поставена в малка (40 mm x 70 mm) кутия. Допълнителен превключвател с малки размери е поставен на кутията в прекъсването на положителния проводник за удобство, за да не се премахват скобите от клемите на батерията, когато не са необходими измервания и за да не консумира устройството едновременно, макар и малък (около 20 mA, основно определен от тока на горящите светодиоди) ток от батерията. Двоен червено-черен проводник със скоби в краищата е свързан към батерията от устройството (Снимка 5).
Устройството е постоянно свързано към клемите на акумулатора на автомобила, стоящ в гаража. При нужда, влизайки в гаража, без излишни "танци" включвам ключа на уреда, наблюдавам в какъв цвят светят "крушките" и виждам дали батерията ми е здрава или има нужда от "лечение".
От теорията на акумулаторните батерии помним, че литиевите батерии не могат да се разреждат под 3,2 волта на кутия, в противен случай тя губи капацитета си и се поврежда много по-бързо. Следователно контролът на минималното ниво на напрежение е много важен за литиевите батерии. Разбира се, в мобилен телефон или лаптоп опцията за критично разреждане е изключена от интелигентен контролер, но батерията за китайско фенерче може да бъде убита много бързо и след това да напишете във форумите какви глупости пускат китайците. За да не се случи това, предлагам да сглобя една от простите вериги на индикатора за разреждане на литиевата батерия.
Като елемент за индикация в тази схема се използва светодиод. Като компаратор се използва прецизно регулируем ценеров диод TL431. Спомнете си TL 431 - регулируем силициев ценерови диод с изходно напрежение, което се настройва на всяка стойност от 2,5 до 36 волта с помощта на два външни резистора. Прагът на работа на веригата се задава от делител на напрежение във веригата на управляващия електрод. За автомобилна батерия трябва да изберете други стойности на резисторите.
Светодиодите са най-добре да вземат ярко синьо, те са най-забележими. Zener diode TL431 - използва се в много импулсни захранвания в схемата за управление на защитния оптрон и може да бъде заимстван от там.
Докато напрежението е над дадено ниво, в нашия пример 3,25 волта, ценеровият диод работи в режим на повреда, следователно транзисторът е заключен и целият ток протича през зеления светодиод. Веднага след като напрежението на литиево-йонната батерия започне да намалява в диапазона от 3,25 до 3,00 волта, VT1 започва да се отключва и токът преминава през двата светодиода.
Когато напрежението на батерията е 3V или по-малко, свети само червеният индикатор. Сериозен недостатък на схемата е трудността при избора на ценерови диоди за получаване на желания праг на реакция, както и при висока консумация на ток от 1 mA.
Нивото на работа на индикатора се задава чрез избиране на стойностите на резистора R2 и R3.
Поради използването на полеви устройства, консумацията на ток на веригата е много малка.
Положителното напрежение на вратата на транзистора VT1 се формира с помощта на разделител, сглобен на две съпротивления R1-R2. Ако нивото му е по-високо от напрежението на прекъсване на полевия работник, той отваря и смазва портата VT2 на общия проводник, като по този начин го блокира.
В даден момент, тъй като литиево-йонната батерия е разредена, напрежението от делителя не е достатъчно, за да отвори VT1 и той се блокира. На вратата VT2 се появява потенциал, който е близо до нивото на захранване, следователно той се отваря и светодиодът светва. Светенето на което показва необходимостта от презареждане на батерията.
Индикатор за разреждане на чипа TL431 |
Прагът се задава от делителя на съпротивленията R2-R3. При стойностите, посочени на фигурата, то е равно на 3,2 волта. Когато този праг се понижи на батерията, микровъзелът ще спре да шунтира светодиода и той ще светне.
Ако се използва батерия, състояща се от няколко батерии, свързани последователно, тогава веригата по-горе ще трябва да бъде свързана към всяка банка.
За да настроим веригата, свързваме регулируем източник на захранване вместо батерия и чрез избор на R2 (R4) постигаме светване на индикатора на желания интервал.
Индикаторът, в ролята на който се използва светодиодът, започва да мига веднага щом напрежението на батерията падне под контролирано ниво. Схемата на детектора е базирана на специализиран микросглобка MN13811, а схемата е реализирана на базата на биполярни транзистори Q1 и Q2.
Ако се използва чип MN13811-M, когато напрежението на батерията падне под 3,2 V, светодиодът започва да мига. Огромен плюс на веригата е, че по време на наблюдение веригата консумира по-малко от 1 μA, а в мигащ режим около 20 mA. Устройството използва два биполярни транзистора с различна проводимост. Интегралните схеми от серията MN13811 се предлагат за различни напрежения, в зависимост от последната буква, така че ако се изисква микромонтаж за различен праг на реакция, тогава можете да използвате същата микросхема, но с различен буквен индекс.
Най-честият проблем на шофьора е липсата на табло в колата. Този проблем създава известен дискомфорт, поради факта, че водачът забелязва късно разредена батерия, особено ако индикаторът е висок. Струва си да се обърне внимание, че такова устройство за индикация се сглобява доста лесно.
Можете сами да измерите заряда на батерията с волтметър. Днес волтметрите са много скъпи и тъй като не са много, ние ги заобикаляме, защото за нас е важно само стойността, до която може да достигне заряда.
Струва си да се обърне внимание на факта, че устройството, с което ще се измерва зарядът на батерията, може да бъде направено ръчно и без волтметър.
По-долу е дадена система за създаване, LED лампа е взета като индикатор. При спад на напрежението и нисък заряд на батерията светва LED лампата, която служи като индикатор за презареждане.
Гледайки диаграмата, можете да сте сигурни, че няма да е трудно да я сглобите. Всеки елемент от системата е лесен за закупуване. Как могат да се използват транзистори:
- KT 315B
- КТ 3102
- S9012
- S9014
- S9016
Като LED лампа можете да закупите всяка, стига нейното работно напрежение да е в диапазона 15–20 V.
Основният и незаменим елемент на системата е променливият резистор R2, с негова помощ се задава границата, при която се задейства индикаторът, въпреки факта, че веригата казва да го вземете с 1,5 kOhm, е необходимо да вземете по-мощен един в рамките на 20 kOhm. Защото, ако вземем R1 \u003d 20 kOhm, тогава ще има малко такова съпротивление, за да отворим ключа VT1.
Ако вземете батерия с обикновено зареждане от 12 V или повече, тогава транзисторът VT1 ще се отвори и ще шунтира индикаторната LED лампа HL1. Когато напрежението на батерията падне, VT1 ще намалее с течение на времето, докато се затвори, след като се изключи, VT2 се отваря и LED лампата HL1 светва, това служи като сигнал, че зарядът на батерията е нисък. За такава схема е възможно да се свърже всеки праг на сигнализиране.
Като дъска можете да използвате материал от компютър или стар телевизор. Тази система е малка и удобна.
За да настроите системата е необходимо устройство за захранване, с което да се настрои резисторът и да се настроят граници за задаване на алармата.
Ако е необходимо, можете да направите няколко такива схеми с различни прагове на чувствителност за по-точни измервания.
Прост моноблок усилвател за кола на TDA1560Q Външен USB букса в радиото на колата
