Μη τυπική χρήση πλακών προστασίας μπαταριών ιόντων λιθίου. Προστασία των μπαταριών του αυτοκινήτου από υπερφόρτιση

Χρειαζόμουν να προστατεύσω την μπαταρία από βαθιά εκφόρτιση. Και η κύρια απαίτηση για το κύκλωμα προστασίας είναι ότι αφού αποφορτιστεί η μπαταρία, απενεργοποιεί το φορτίο και δεν μπορεί να το ενεργοποιήσει μόνο του αφού η μπαταρία έχει δημιουργήσει λίγη τάση στους ακροδέκτες, χωρίς φορτίο.

Το κύκλωμα βασίζεται στον 555ο χρονοδιακόπτη, συνδεδεμένο ως μονή γεννήτρια παλμών, η οποία, αφού φτάσει την ελάχιστη τάση κατωφλίου, θα κλείσει την πύλη του τρανζίστορ VT1 και θα απενεργοποιήσει το φορτίο. Το κύκλωμα θα μπορεί να ενεργοποιήσει το φορτίο μόνο μετά την αποσύνδεση και επανασύνδεση του ρεύματος.

Χρέωση (Δεν χρειάζεται αντικατοπτρισμός):

Πλακέτα SMD (Χρειάζεται κατοπτρισμός):

Όλες οι αντιστάσεις SMD είναι 0805. Το πακέτο MOSFET είναι D2PAK, αλλά είναι δυνατό και το DPAK.

Κατά τη συναρμολόγηση, θα πρέπει να δώσετε προσοχή στο γεγονός ότι υπάρχει ένα βραχυκυκλωτήρα κάτω από το τσιπ (στην πλακέτα με εξαρτήματα DIP) και το κύριο πράγμα είναι να μην το ξεχάσετε!

Το κύκλωμα έχει διαμορφωθεί ως εξής: η αντίσταση R5 ρυθμίζεται στην επάνω θέση σύμφωνα με το κύκλωμα, στη συνέχεια τη συνδέουμε σε μια πηγή τροφοδοσίας με ρυθμισμένη τάση πάνω της, στην οποία θα πρέπει να απενεργοποιήσει το φορτίο. Εάν πιστεύετε στη Wikipedia, τότε η τάση μιας πλήρως αποφορτισμένης μπαταρίας 12 Volt αντιστοιχεί σε 10,5 Volt, αυτή θα είναι η τάση αποσύνδεσης του φορτίου μας. Στη συνέχεια, περιστρέψτε τον ρυθμιστή R5 μέχρι να απενεργοποιηθεί το φορτίο. Αντί για το τρανζίστορ IRFZ44, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε σχεδόν οποιοδήποτε ισχυρό MOSFET χαμηλής τάσης, απλά πρέπει να λάβετε υπόψη ότι πρέπει να έχει σχεδιαστεί για ρεύμα 2 φορές μεγαλύτερο από το μέγιστο ρεύμα φορτίου και η τάση πύλης πρέπει να είναι εντός της τροφοδοσίας Τάση.

Εάν είναι επιθυμητό, ​​η αντίσταση κοπής μπορεί να αντικατασταθεί με μια σταθερή με ονομαστική τιμή 240 kOhm και σε αυτήν την περίπτωση η αντίσταση R4 πρέπει να αντικατασταθεί με 680 kOhm. Με την προϋπόθεση ότι το κατώφλι του TL431 είναι 2,5 Volt.

Η τρέχουσα κατανάλωση της πλακέτας είναι περίπου 6-7 mA.

Προστασία μπαταριών ιόντων λιθίου (Li-ion). Νομίζω ότι πολλοί από εσάς γνωρίζετε ότι, για παράδειγμα, μέσα σε μια μπαταρία κινητού τηλεφώνου υπάρχει επίσης ένα κύκλωμα προστασίας (ελεγκτής προστασίας), το οποίο διασφαλίζει ότι η μπαταρία (κυψέλη, τράπεζα κλπ.) δεν υπερφορτίζεται πάνω από μια τάση 4,2 V , ή αποφορτισμένη λιγότερο από 2...3 V. Επίσης, το κύκλωμα προστασίας εξοικονομεί από βραχυκυκλώματα αποσυνδέοντας το ίδιο το δοχείο από τον καταναλωτή τη στιγμή του βραχυκυκλώματος. Όταν η μπαταρία φτάσει στο τέλος της διάρκειας ζωής της, μπορείτε να αφαιρέσετε την πλακέτα του ελεγκτή προστασίας από αυτήν και να πετάξετε την ίδια την μπαταρία. Η πλακέτα προστασίας μπορεί να είναι χρήσιμη για την επισκευή μιας άλλης μπαταρίας, για την προστασία ενός κουτιού (που δεν έχει κυκλώματα προστασίας) ή μπορείτε απλά να συνδέσετε την πλακέτα στο τροφοδοτικό και να πειραματιστείτε μαζί του.

Είχα πολλές πλακέτες προστασίας για μπαταρίες που είχαν γίνει άχρηστες. Αλλά μια αναζήτηση στο Διαδίκτυο για τις σημάνσεις των μικροκυκλωμάτων δεν απέδωσε τίποτα, σαν να ήταν ταξινομημένα τα μικροκυκλώματα. Στο Διαδίκτυο υπήρχε τεκμηρίωση μόνο για συγκροτήματα τρανζίστορ φαινομένου πεδίου, τα οποία περιλαμβάνονται στις πλακέτες προστασίας. Ας δούμε τη σχεδίαση ενός τυπικού κυκλώματος προστασίας μπαταρίας ιόντων λιθίου. Παρακάτω είναι μια πλακέτα ελεγκτή προστασίας συναρμολογημένη σε ένα τσιπ ελεγκτή που ονομάζεται VC87 και ένα συγκρότημα τρανζίστορ 8814 ():

Στη φωτογραφία βλέπουμε: 1 - ελεγκτής προστασίας (η καρδιά ολόκληρου του κυκλώματος), 2 - συναρμολόγηση δύο τρανζίστορ πεδίου (θα γράψω για αυτά παρακάτω), 3 - αντίσταση που ρυθμίζει το ρεύμα λειτουργίας προστασίας (για παράδειγμα κατά τη διάρκεια ενός βραχυκύκλωμα), 4 - πυκνωτής τροφοδοσίας, 5 - αντίσταση (για την τροφοδοσία του τσιπ ελεγκτή), 6 - θερμίστορ (βρίσκεται σε ορισμένες πλακέτες για τον έλεγχο της θερμοκρασίας της μπαταρίας).

Εδώ είναι μια άλλη έκδοση του ελεγκτή (δεν υπάρχει θερμίστορ σε αυτήν την πλακέτα), συναρμολογείται σε ένα τσιπ με την ονομασία G2JH και σε ένα συγκρότημα τρανζίστορ 8205A ():

Χρειάζονται δύο τρανζίστορ πεδίου για να μπορείτε να ελέγχετε χωριστά την προστασία φόρτισης (Charge) και την προστασία εκφόρτισης (Discharge) της μπαταρίας. Υπήρχαν σχεδόν πάντα φύλλα δεδομένων για τρανζίστορ, αλλά κανένα για τσιπ ελεγκτών!! Και τις προάλλες ξαφνικά συνάντησα ένα ενδιαφέρον φύλλο δεδομένων για κάποιο είδος ελεγκτή προστασίας μπαταρίας ιόντων λιθίου ().

Και τότε, από το πουθενά, εμφανίστηκε ένα θαύμα - αφού σύγκρισα το κύκλωμα από το φύλλο δεδομένων με τις πλακέτες προστασίας μου, συνειδητοποίησα: Τα κυκλώματα ταιριάζουν, είναι ένα και το αυτό, τσιπ κλώνων! Αφού διαβάσετε το φύλλο δεδομένων, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε παρόμοιους ελεγκτές στα σπιτικά προϊόντα σας και αλλάζοντας την τιμή της αντίστασης, μπορείτε να αυξήσετε το επιτρεπόμενο ρεύμα που μπορεί να παρέχει ο ελεγκτής πριν ενεργοποιηθεί η προστασία.

Πόσο συχνά ξεχνάμε να σβήσουμε το φορτίο από την μπαταρία... Έχετε σκεφτεί ποτέ αυτή την ερώτηση... Αλλά συχνά συμβαίνει η μπαταρία να φαίνεται να λειτουργεί και να λειτουργεί, αλλά μετά κάτι έχει στεγνώσει... Εμείς μετρήστε την τάση σε αυτό, και υπάρχει 9-8V, ή ακόμα λιγότερο. Torba, μπορείτε να προσπαθήσετε να επαναφέρετε την μπαταρία, αλλά δεν λειτουργεί πάντα.
Για το λόγο αυτό, εφευρέθηκε μια συσκευή που, όταν αποφορτιστεί η μπαταρία, θα αποσυνδέει το φορτίο από αυτήν και θα εμποδίζει τη βαθιά εκφόρτιση της μπαταρίας, επειδή δεν είναι μυστικό ότι οι μπαταρίες φοβούνται τη βαθιά εκφόρτιση.
Για να είμαι ειλικρινής, σκέφτηκα πολλές φορές μια συσκευή για την προστασία της μπαταρίας από βαθιά εκφόρτιση, αλλά ποτέ δεν ήταν η μοίρα μου να δοκιμάσω τα πάντα. Και το Σαββατοκύριακο έβαλα στόχο να κάνω ένα μικρό κύκλωμα προστασίας

Κύκλωμα προστασίας μπαταρίας από πλήρη αποφόρτιση

Οποιαδήποτε κουμπιά έναρξης και διακοπής χωρίς στερέωση

Ας δούμε το διάγραμμα. Όπως μπορείτε να δείτε, τα πάντα είναι χτισμένα σε δύο ενισχυτές λειτουργίας που είναι ενεργοποιημένοι σε λειτουργία σύγκρισης. Το LM358 λήφθηκε για το πείραμα. Και πάμε λοιπόν...
Η τάση αναφοράς σχηματίζεται από την αλυσίδα R1-VD1. Το R1 είναι μια αντίσταση έρματος, η VD1 είναι μια απλή δίοδος zener 5V, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για υψηλότερη ή χαμηλότερη τάση. Αλλά όχι περισσότερο και όχι ίση με την τάση μιας αποφορτισμένης μπαταρίας, η οποία είναι ίση με 11 V, παρεμπιπτόντως.

Ένας συγκριτής συναρμολογήθηκε στον πρώτο ενισχυτή λειτουργίας, συγκρίνοντας την τάση αναφοράς με την τάση της μπαταρίας. Η τάση στο 3ο σκέλος τροφοδοτείται από την μπαταρία μέσω ενός διαχωριστή αντίστασης, που δημιουργεί τη συγκριτική τάση. Εάν η τάση στο διαχωριστικό είναι ίση με την τιμή αναφοράς, εμφανίζεται μια θετική τάση στο πρώτο σκέλος, η οποία ανοίγει τα τρανζίστορ, τα οποία είναι εγκατεστημένα ως βαθμίδα ενισχυτή, ώστε να μην φορτώνεται η έξοδος του op-amp.

Όλα είναι στημένα απλά. Παρέχουμε 11V στο τερματικό Out. Είναι σε αυτό το πόδι, επειδή η δίοδος πέφτει κατά 0,6 V και μετά θα πρέπει να ξαναφτιάξετε το κύκλωμα. Απαιτείται μια δίοδος έτσι ώστε όταν πατάτε το κουμπί εκκίνησης, το ρεύμα να μην πηγαίνει στο φορτίο, αλλά να παρέχει τάση στο ίδιο το κύκλωμα. Επιλέγοντας αντιστάσεις R2R6, συλλαμβάνουμε τη στιγμή που το ρελέ σβήνει, η τάση στο 7ο σκέλος εξαφανίζεται και στο 5ο σκέλος η τάση πρέπει να είναι ελαφρώς μικρότερη από την αναφορά

Όταν κατασκευαστεί ο πρώτος συγκριτής, εφαρμόζουμε τάση 12 V, όπως αναμένεται, στον ακροδέκτη Vcc και πατάμε Start. Το κύκλωμα πρέπει να ενεργοποιηθεί και να λειτουργεί χωρίς προβλήματα μέχρι να πέσει η τάση στα 10,8 V, το κύκλωμα θα πρέπει να απενεργοποιήσει το ρελέ φορτίου.

Πατήστε Stop, η τάση στο 5ο σκέλος θα εξαφανιστεί και το κύκλωμα θα σβήσει. Παρεμπιπτόντως, είναι καλύτερο να μην ρυθμίσετε το C1 σε υψηλότερη τιμή, καθώς θα χρειαστεί πολύς χρόνος για να αποφορτιστεί και θα πρέπει να κρατήσετε το κουμπί STOP περισσότερο. Παρεμπιπτόντως, δεν έχω καταλάβει ακόμη πώς να αναγκάσω το κύκλωμα να απενεργοποιηθεί αμέσως εάν υπάρχει καλή χωρητικότητα στο ίδιο το φορτίο, η οποία θα πάρει περισσότερο χρόνο για να εκφορτιστεί, αν και μπορείτε να ρίξετε μια αντίσταση έρματος στον ίδιο τον συμπυκνωτή

Στο δεύτερο Op, αποφασίστηκε να συναρμολογηθεί μια ένδειξη που δείχνει πότε η μπαταρία έχει σχεδόν αποφορτιστεί και το κύκλωμα πρέπει να απενεργοποιηθεί. Είναι διαμορφωμένο με τον ίδιο τρόπο... Παρέχουμε 11,2V στο Out και επιλέγουμε R8R9 για να διασφαλίσουμε ότι ανάβει το κόκκινο LED
Αυτό ολοκληρώνει τη ρύθμιση και το κύκλωμα είναι πλήρως λειτουργικό...

Καλή επιτυχία σε όλους με την επανάληψη...
Για ασφαλή, υψηλής ποιότητας και αξιόπιστη φόρτιση κάθε τύπου μπαταριών, προτείνω

Για να μην χάνετε τις τελευταίες ενημερώσεις στο εργαστήριο, εγγραφείτε στις ενημερώσεις στο Σε επαφή μεή Odnoklassniki, μπορείτε επίσης να εγγραφείτε σε ενημερώσεις μέσω email στη στήλη στα δεξιά

Δεν θέλετε να εμβαθύνετε στη ρουτίνα των ραδιοηλεκτρονικών; Συνιστώ να προσέχετε τις προτάσεις των Κινέζων φίλων μας. Σε πολύ λογική τιμή μπορείτε να αγοράσετε φορτιστές αρκετά υψηλής ποιότητας

Ένας απλός φορτιστής με ένδειξη φόρτισης LED, πράσινη μπαταρία φορτίζεται, κόκκινη μπαταρία φορτίζεται.

Υπάρχει προστασία βραχυκυκλώματος και προστασία αντίστροφης πολικότητας. Ιδανικό για φόρτιση μπαταριών Moto με χωρητικότητα έως 20A/h, μια μπαταρία 9A/h θα φορτίζει σε 7 ώρες, 20A/h σε 16 ώρες. Η τιμή για αυτόν τον φορτιστή είναι μόνο 403 ρούβλια, δωρεάν παράδοση

Αυτός ο τύπος φορτιστή είναι ικανός να φορτίζει αυτόματα σχεδόν κάθε τύπο μπαταριών 12V αυτοκινήτου και μοτοσικλέτας έως 80A/H. Διαθέτει μοναδική μέθοδο φόρτισης σε τρία στάδια: 1. Φόρτιση σταθερού ρεύματος, 2. Φόρτιση σταθερής τάσης, 3. Πτώση φόρτισης έως και 100%.
Υπάρχουν δύο ενδείξεις στον μπροστινό πίνακα, η πρώτη δείχνει την τάση και το ποσοστό φόρτισης, η δεύτερη δείχνει το ρεύμα φόρτισης.
Αρκετά υψηλής ποιότητας συσκευή για οικιακές ανάγκες, η τιμή είναι απλή 781,96 RUR, δωρεάν παράδοση.Την ώρα που γράφω αυτές τις γραμμές αριθμός παραγγελιών 1392,Βαθμός 4,8 από 5. Eurofork

Φορτιστής για μεγάλη ποικιλία τύπων μπαταριών 12-24V με ρεύμα έως 10Α και ρεύμα αιχμής 12Α. Δυνατότητα φόρτισης μπαταριών ηλίου και SA\SA. Η τεχνολογία φόρτισης είναι ίδια με την προηγούμενη σε τρία στάδια. Ο φορτιστής μπορεί να φορτίζει τόσο αυτόματα όσο και χειροκίνητα. Ο πίνακας διαθέτει ένδειξη LCD που δείχνει την τάση, το ρεύμα φόρτισης και το ποσοστό φόρτισης.

Μια καλή συσκευή αν χρειάζεται να φορτίσετε όλους τους πιθανούς τύπους μπαταριών οποιασδήποτε χωρητικότητας, έως 150Ah

Το τίμημα για αυτό το θαύμα 1.625 ρούβλια, η παράδοση είναι δωρεάν.Τη στιγμή που γράφουμε αυτές τις γραμμές, ο αριθμός 23 παραγγελίες,Βαθμός 4,7 στα 5.Κατά την παραγγελία, μην ξεχάσετε να αναφέρετε Eurofork

Εάν κάποιο προϊόν δεν είναι διαθέσιμο, παρακαλούμε γράψτε στο σχόλιο στο κάτω μέρος της σελίδας.
Συντάκτης του άρθρου:Έλεγχος διαχειριστή

Κατά τη δημιουργία αυτοτροφοδοτούμενων συσκευών, πρέπει να λαμβάνεται μέριμνα για την προστασία της μπαταρίας από βαθιά εκφόρτιση. Αρκεί να χάσετε τη στιγμή μία φορά και να επιτρέψετε μια βαθιά εκφόρτιση της μπαταρίας κάτω από το ελάχιστο όριο τάσης και η μπαταρία σας θα αποτύχει ή θα χάσει μέρος της χωρητικότητάς της και δεν θα μπορεί να λειτουργεί με ονομαστικά ρεύματα φορτίου.

Προκειμένου να αποφευχθούν περιπτώσεις πτώσης τάσης κάτω από ένα κρίσιμο επίπεδο στο ανοιχτό κύκλωμα της μπαταρίας-καταναλωτή, εγκαθίστανται κυκλώματα προστασίας, τα οποία αποτελούνται από διάφορες μονάδες:
συγκριτής και διακόπτης ισχύος.

Απαιτήσεις για το κύκλωμα προστασίας:

• χαμηλό ρεύμα διαρροής (αυτοκατανάλωση)
• ρεύματα μεταγωγής συγκρίσιμα με τα μέγιστα επιτρεπόμενα για την μπαταρία

Αυτό κύκλωμα προστασίας βαθιάς εκφόρτισης μπαταρίαςσυναρμολογήθηκε για την προστασία μιας μπαταρίας οξέος-τζελ 6 volt με χωρητικότητα 4 αμπέρ ωρών, αλλά μπορεί επίσης να ρυθμιστεί ώστε να λειτουργεί με μπαταρίες 12 volt και άνω, μέχρι την τάση τροφοδοσίας του τσιπ ne7555. Το πρωτότυπο αυτού του πίνακα βρέθηκε σε κάποιο περιοδικό και ελαφρώς τροποποιημένο. Αντί για μια συμβατική δίοδο zener, εισήχθη μια ρυθμιζόμενη δίοδος zener TL431, η οποία σας επιτρέπει να ρυθμίσετε την τάση αποκοπής (αποσύνδεση φορτίου) σε συνδυασμό με τη ρύθμιση του ωμικού διαχωριστή R6/R7. Από το 3ο σκέλος του τσιπ χρονοδιακόπτη 555, το σήμα άρχισε να μην ανάβει το LED, αλλά να ανοίγει το τρανζίστορ n-p-n, το οποίο με τη σειρά του ανοίγει το τρανζίστορ εφέ πεδίου N-καναλιού του διακόπτη ισχύος. Δώστε προσοχή στα χαρακτηριστικά αυτού του τρανζίστορ, πρέπει να έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί με τα αναμενόμενα ρεύματα φορτίου και μια άλλη σημαντική λεπτομέρεια είναι τάση ανοίγματος πύλης.Εάν σχεδιάζετε ένα κύκλωμα για μια μπαταρία 6 βολτ, χρειάζεστε ένα τρανζίστορ φαινομένου πεδίου με τάση ανοίγματος 5 βολτ n-καναλιών λογικού επιπέδου mosfet. Τρανζίστορ πεδίου για σκοπούς «γενικής ισχύος» με τάση ανοίγματος 10-20 βολτ δεν θα σας ταιριάζουν, καθώς όταν η τάση μεταξύ της πύλης και της πηγής του τρανζίστορ είναι 5 βολτ, δεν θα είναι σε λειτουργία κορεσμού αλλά σε γραμμική λειτουργία, η οποία θα οδηγήσει σε ισχυρή παραγωγή θερμότητας και αστοχία .