РазноеАвтоматическое отключение аккумулятора при разряде – Устройство защиты аккумуляторной батареи от глубокого разряда «УЗАБ».

Автоматическое отключение аккумулятора при разряде – Устройство защиты аккумуляторной батареи от глубокого разряда «УЗАБ».

Устройство защиты аккумуляторной батареи от глубокого разряда «УЗАБ».

РадиоКот >Схемы >Питание >Зарядные устройства >

Устройство защиты аккумуляторной батареи от глубокого разряда «УЗАБ».

Всем доброго времени суток. Отдельно приветствую тех, кого заинтересовала эта статья. Данное творение вышло из под лап скромнейшего кота Кулибина в соавторстве с уважаемым котом i8086 и несравненной нашей кошечкой Анастасией Попковой. Речь в этой статье пойдет об устройстве защиты аккумуляторной батареи от глубокого разряда, которое далее будем называть УЗАБ.
УЗАБ предназначен для предотвращения глубокого разряда аккумуляторных батарей, который автоматически отключает нагрузку при уменьшении напряжения батареи до минимально допустимого значения. Конструктивные решения позволяют использовать УЗАБ везде, где используются кислотные или щелочные батареи, где отсутствует постоянный контроль за состоянием аккумуляторов, то есть там, где важно обеспечить предотвращение необратимых процессов, связанных с глубоким разрядом.
Вас заинтересовала эта идея? Не спешите! Еще несколько маленьких отступлений, перед тем, как я опишу саму схему. Идея создания такого устройства возникла давно. Первый, кто заговорил об этом, был i8086 . Он собрал преобразователь для длительного автономного питания своего ноутбука от автомобильного аккумулятора. Но преобразователь не отключался при снижении напряжения ниже 10В, а продолжал работать и разряжать аккумулятор.

С одной стороны это хорошо — дольше хватает времени работы от аккумулятора. А с другой стороны — для аккумулятора крайне нежелателен разряд ниже порогового для него напряжения в 10В. Часто приходилось периодически контролировать напряжение на клеммах аккумулятора с помощью цифрового мультиметра, что очень неудобно, а если недосмотришь, то и аккумулятор придется скоро поменять из-за глубокой разрядки.
В связи с этим, ваш покорный кот Кулибин и уважаемый i8086 начали поиски подходящего УЗАБ для этой цели. Перелопатив немало информации в Интернете и не найдя ничего подходящего я поделился данной проблемой с уважаемой Настей. И о чудо! Она предложила оригинальное включение операционного усилителя OP07 как компаратора совместно со стабилизатором 78L05.
Ниже схема из первоисточника.

Обсудив данную схему с i8086, мы решили ее немного доработать, внеся некоторые сервисные функции управления и индикации. Результатом наших творческих изысканий явилась эта схема:

После сборки схема прошла тестовые испытания, которые закончились великолепно. Рассмотрим имеющиеся сервисные функции в схеме:
1) Индикация пониженного напряжения питания. При снижении напряжения до 10,5 В загорается светодиод.
2) При снижении напряжения до 10,0 В происходит полное отключение нагрузки и схемы контроля от аккумулятора.
3) Благодаря подстроечным резисторам, напряжения срабатывания компараторов можно регулировать для конкретных типов аккумуляторов.

4) После аварийного отключения повторное включение возможно при напряжении выше 11,0 В, нажатием на кнопку «ON».
5) Если есть необходимость отключить нагрузку вручную, достаточно нажать кнопку «OFF».
6) Полезное преимущество — защита от переполюсовки (не соблюдения полярности) при подключении к аккумулятору. В этом случае УЗАБ и подключенное устройство просто не включатся.
Преимущество предложенного решения с использованием реле трудно сравнить с простейшей защитой — включением в обратной полярности мощного диода, когда в случае неправильной полярности сгорит предохранитель. В данном случае ничего сгореть не может, так как элементарно не включится.

Допускается использование подстроечных резисторов любого номинала в диапазоне от 10 кОм до 100 кОм.
Стабилизатор напряжения 78L05 на напряжение стабилизации 5В. Можно применить любой другой аналогичный, например, КР142ЕН5А.

Транзистор КТ815 можно заменить на КТ817 или другой аналогичный соответствующей проводимости.
Диод можно использовать любой маломощный, способный выдержать ток обмотки реле. В нашем варианте использован 1N4007.
Светодиод любой, желательно красного цвета свечения. Мы использовали 5 мм красный светодиод. Можно использовать мигающий светодиод со встроенным генератором для лучшей визуализации. Измерения показали, что нет необходимости установки токоограничивающего резистора, т.к. напряжение на нем равно 2В, а ток ограничивается самим ОУ LM358N.
Реле JZC-20F на 10А 12В, возможно применение и других аналогичных реле.
Кнопки применены разных цветов, зеленая на включение, красная — на отключение.
А теперь и фото самого контроллера УЗАБ, которые любезно предоставлены уважаемым i8086.

Собранное без ошибок и из исправных деталей устройство начинает работать сразу, наладка заключается в установке нужных порогов напряжения зажигания светодиода и отключения реле. Как ранее говорилось, это устройство успешно используется совместно с преобразователем для ноутбука, которые смонтированы в единый корпус. Необходимо отметить предложение Насти использовать данное схемное решение в автоматических зарядных устройствах, которые будут отключать цепь зарядки аккумулятора при достижении порогового уровня напряжения. На наш взгляд, нам есть над чем поработать!

Файлы:
Печатная плата в формате SL 5.0.

Вопросы, как обычно, складываем тут.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

www.radiokot.ru

Автоматическое отключение аккумулятора или приставка к ЗУ

Схема представляет из себя систему автоматического отключения аккумулятора при полном заряде, то есть это не совсем зарядное устройство, конечно если дополнить её трансформатором и выпрямителем, то получим полноценное ЗУ.

Начальная схема подвергалась некоторым изменением плата дорабатывалась в ходе испытаний конечную версию платы можно скачать в конце статьи.

Рассмотрим схему.

Автоматическое отключение аккумулятора или приставка к ЗУ схема

Как видим она до боли простая и содержит всего один транзистор, электромагнитное реле и мелочевку. У меня на плате также имеется диодный мост по входу и примитивная защита от переполюсовки (на схеме эти узлы не нарисованы).

Автоматическое отключение аккумулятора или приставка к ЗУ

На вход схемы подается постоянное напряжение зарядного устройства или любого другого источника питания, тут важно заметить, что ток заряда не должен превышать допустимый ток через контакты реле и ток срабатывания предохранителя. В моем случае схема на 8 ампер.

Автоматическое отключение аккумулятора или приставка к ЗУ

Как это работает — при подаче питания на вход схемы заряжается аккумулятор, в схеме есть делитель напряжения (R2, R3, R4) с помощью которого отслеживается напряжение непосредственно на аккумуляторе.

Автоматическое отключение аккумулятора или приставка к ЗУ

По мере заряда напряжение на аккумуляторе будет расти, как только оно становится равным напряжению срабатывания схемы, которое можно выставить путем вращения подстроечного резистора, сработает стабилитрон, подавая сигнал на базу маломощного транзистора и тот сработает.

Так как в коллекторную цепь транзистора подключена катушка электромагнитного реле, последняя также сработает и указанные контакты разомкнутся, а дальнейшая подача питания на аккумулятор прекратится.

Заодно и сработает второй светодиод, уведомив о том, что зарядка окончена.

Автоматическое отключение аккумулятора или приставка к ЗУ

В схеме есть еще один светодиод, он светится постоянно, это по сути индикатор наличии напряжения на плате.

Как сказал ранее, делитель отслеживает напряжение непосредственно на аккумуляторе, следовательно, если аккумулятор будучи подключенным к зарядному устройству разрядиться до некоторого значения, схема автоматически сработает и процесс заряда возобновится.

Автоматическое отключение аккумулятора или приставка к ЗУ

Так как делитель подключен непосредственно к аккумулятору он будет его разряжать, но ток разряда такой мизерной, что его можно не принимать во внимание.

Для настройки схемы на ее выход подключается конденсатор большой емкости, он у нас в роли быстрого заряжаемого аккумулятора. Я взял последовательно соединенные ионисторы и подсоединил вместо конденсатора.

Автоматическое отключение аккумулятора или приставка к ЗУ

Если брать конденсатор, то его напряжение должно быть 25-35 вольт, сперва подключаем ионисторы (в моём случаи) или конденсатор к выходу схемы соблюдая полярность,

Автоматическое отключение аккумулятора или приставка к ЗУ

по окончанию заряда сперва отключаем зарядное устройство от сети, затем аккумулятор иначе реле будет ложно срабатывать. При этом ничего страшного не случится, но звук неприятной.

Автоматическое отключение аккумулятора или приставка к ЗУ

Далее берем любой регулируемый источник питания, например лабораторный блок и выставим на нём то напряжение, до которого будет заряжаться наш аккумулятор и подключаем блок ко входу схемы.

Автоматическое отключение аккумулятора или приставка к ЗУ

Медленно вращаем подстроечный резистор до тех пор,

Автоматическое отключение аккумулятора или приставка к ЗУ

пока не сработает красный индикатор, после чего делаем один полный оборот подстроечника в обратном направлении, так как схема имеет некоторый гистерезис.

Автоматическое отключение аккумулятора или приставка к ЗУ

А теперь проверяем работу

Напряжение на ионисторах или конденсаторе, будет показывать мультиметр при достижении на них порогового значения система отключит питание.

Автоматическое отключение аккумулятора или приставка к ЗУ

Если напряжение снизится на АКБ, схема опять сработает и будет снова заряжать аккумулятор до заданного значения.

Плату можно скачать здесь…

Автор; АКА Касьян

xn--100—j4dau4ec0ao.xn--p1ai

Модуль отключения аккумулятора при разряде

На основе микроконтроллера можно собрать полезный блок автоматического отключения аккумуляторной батареи при глубоком разряде, который в настоящий момент установлен на несколько мотоциклов. С успехом можно собрать его для авто. Модуль предназначен для контроля напряжения уровня АКБ. Если уровень падает ниже настроенного, она отключается чтоб полностью не сесть. Модуль имеет 4 провода для соединения с мотоциклом:

  1. земля — от батареи или шасси
  2. аккумулятор +12 В
  3. сигнал +12 В от цепи зажигания или фары
  4. переключаемый выход питания от реле

Модуль отключения аккумулятора при разряде — схема

razrjad_akb-3Установить изображение записи

Список деталей для схемы

  • 47 мкФ конденсатор
  • 2N3904 NPN-транзистор
  • SPDT низковольтное реле
  • 7805T регулятор напряжения
  • 470 Ом резистор
  • T-1 зеленый светодиод
  • 3.3 кОм резистор
  • 4.7 кОм резистор
  • 250V, 1A предохранитель
  • 10 кОм резистор
  • PIC12F675-I/P микроконтроллер
  • Контактная панелька для МК
  • Кнопочный переключатель

Рекомендуется сначала собрать регулятор напряжения и прошитый микроконтроллер на макетной плате. Электролитический конденсатор необходим для подавления помех — он включен между источником напряжения и землей. Для микроконтроллера предусмотрена панелька. Программное обеспечение для микроконтроллера можно найти тут. 119_LVD_v3

Модуль отключения аккумулятора при разряде

Программа работы микроконтроллера PIC12F675 настраивается долгим удержанием кнопки и проверяется через мигание светодиода. Резисторы 33 и 10 кОм можно заменить переменным, которым определяется опорное напряжение на входе МК. Нажимая кнопку можно увеличить напряжение срабатывания реле (LED индикатор мигает быстро), или уменьшить его (медленное мигание).

razrjad_akb-2

Транзистор модуля отключения аккумулятора при разряде будет подключаться к одному концу реле, а другая сторона реле подключена к аккумулятору +12 В. Таким образом блок защиты включен в разрыв провода, идущего от плюса АКБ. Схема корректно работает со стандартными 12-ти вольтовыми аккумуляторами, на 6 В батареях не проверялось.

serp1.ru

ЗАЩИТА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

ЗАЩИТА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

       В этой статье пойдет речь об устройстве защиты аккумуляторной батареи от глубокого разряда. Из названия конструкции понятно, что устройство защиты аккумуляторной батареи предназначено для предотвращения глубокого разряда аккумуляторных батарей. Суть схемы в автоматическом отключении нагрузки при уменьшении напряжения батареи до минимально допустимого значения. Данный девайс можно использовать везде, где используются кислотные или щелочные батареи и где отсутствует постоянный контроль за состоянием аккумуляторов, то есть там, где важно обеспечить предотвращение необратимых процессов, связанных с глубоким разрядом.
     Идея создания этого устройства возникла давно. Первый, кто заговорил об этом, был i8086. Он собрал преобразователь для длительного автономного питания своего ноутбука от автомобильного аккумулятора. Но преобразователь не отключался при снижении напряжения ниже 10 В, а продолжал работать и разряжать аккумулятор.

Понятно, что для аккумулятора очень нежелателен разряд ниже порогового для него напряжения в 10 В. Часто приходилось периодически контролировать напряжение на клеммах аккумулятора с помощью цифрового мультиметра, что очень неудобно, и если недосмотреть, то и аккумулятор придется скоро поменять из-за глубокой разрядки. 

В связи с этим, товарищ Кулибин и уважаемый i8086 начали поиски подходящего устройства защиты аккумуляторной батареи для этой цели. Просмотрев немало информации в Интернете и не найдя ничего подходящего я поделился данной проблемой с уважаемой Анастасией! Она предложила оригинальное включение операционного усилителя OP07 как компаратора совместно со стабилизатором 78L05.

Схема из первоисточника.

УЗАБ

 

Название

Номинал

Подстроечные резисторы R1

10K

Транзистор Q1

КТ817

Операционный усилитель

OP07

Реле

Любое подходящее по току, 12В

Стабилизатор напряжения

78L05

Обсудив данную схему с коллегами, мы решили ее немного доработать, внеся некоторые сервисные функции управления и индикации. Результатом наших творческих экспериментов явилась эта схема УЗАБ:

ЗАЩИТА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

 

Схема прошла тестовые испытания с очень великолепным результатом. Рассмотрим сервисные функции схемы:

— Индикация пониженного напряжения питания. При снижении напряжения до 10,5 В загорается светодиод.

— После аварийного отключения повторное включение возможно при напряжении выше 11,0 В, нажатием на кнопку «ON».

— Если есть необходимость отключить нагрузку вручную, достаточно нажать кнопку «OFF».

— При снижении напряжения до 10,0 В происходит полное отключение нагрузки и схемы контроля от аккумулятора.

— Благодаря подстроечным резисторам, напряжения срабатывания компараторов можно регулировать для конкретных типов аккумуляторов.

— Полезное преимущество – защита от переполюсовки (не соблюдения полярности) при подключении к аккумулятору. В этом случае устройства защиты аккумуляторной батареи и подключенное устройство просто не включатся.

 

Преимущество предложенного решения с использованием реле трудно сравнить с простейшей защитой – включением в обратной полярности мощного диода, когда в случае неправильной полярности сгорит предохранитель. В данном случае ничего сгореть не может, так как просто не включится.

В схеме применены следующие детали:

 

Название

Номинал

Подстроечные резисторы R1-R2

10K

Светодиод D1

Красный светодиод

Диод маломощный D2

1N4007

Транзистор Q1

КТ815

Операционный усилитель

LM358N

Реле

JZC-20F на 10А 12В

Стабилизатор напряжения

78L05

Кнопки

Любые маломощные кнопки на замыкание контактов без фиксации

 

Можно использовать подстроечные резисторы любого номинала от 10  до 100 кОм. Стабилизатор напряжения 78L05 на напряжение можно заменить на любой другой аналогичный, например, КР142ЕН5А. Транзистор КТ815 можно заменить на КТ817 или другой соответствующей проводимости. Реле на ток 10 А и напряжение срабатывания 12 В, можно применить и другие аналогичные.

Диод используем любой маломощный, способный выдержать ток обмотки реле. Светодиод желательно красного цвета свечения. Можно использовать мигающий светодиод со встроенным генератором для лучшей визуализации. Измерения показали, что нет необходимости установки токоограничивающего резистора, т.к. напряжение на нем равно 2В, а ток ограничивается самим ОУ LM358N.

Кнопки применены разных цветов, зеленая на включение, красная – на отключение.

Печатную плату в формате layout качаем здесь

Вид со стороны пайки:

ЗАЩИТА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

плата контроля

Собранное без ошибок устройство начинает работать сразу, наладка заключается в установке нужных порогов напряжения зажигания светодиода и отключения реле. На данный момент это устройство используется совместно с преобразователем для ноутбука, которые смонтированы в единый корпус.

 

Представляется интересным предложение Анастасии в использовании данного схемного решения в автоматических зарядных устройствах, которые будут отключать цепь зарядки аккумулятора при достижении порогового уровня напряжения. На наш взгляд, нам есть над чем поработать!

А.Кулибин, i8086, Анастасия.

http://radiokot.ru/ — сайт первым опубликовавший материал.

ФОРУМ по зарядным устройствам.

   Схемы для авто

elwo.ru

Автоматическое устройство для разряда аккумулятора

Автоматическое устройство для разряда аккумулятора - Восстанавливаем NiMH аккумуляторы
Автоматическое устройство для разряда аккумулятора - Восстанавливаем NiMH аккумуляторы
Поводом к этой статье послужило появление двух аккумуляторов для шуруповерта «Bosch» NiMH 14.4V, 2.6Ah. Эти аккумуляторы были заменены на новые, в связи с их отказом работать после двух-трех лет практического бездействия. Хранение аккумуляторов происходило в кейсе, в комнатных условиях, с полным зарядом на «родном» ЗУ, после редкого использования. При очередном извлечении из кейса для срочной работы, аккумулятор шуруповерта отдал все свои силы за 5-7 минут. Через такое же время заряда, ЗУ сообщило, что заряд полный. И так по кругу, на все время работы. Второй дублирующий аккумулятор повел себя аналогично. После естественной замены, они попали ко мне.
Автоматическое устройство для разряда аккумулятора - Восстанавливаем NiMH аккумуляторы

Никель-металлогидридная аккумуляторная батарея шуруповерта с рабочим напряжением 14,4 вольта, набираются из 12 отдельных элементов с типовым напряжением 1,2 вольта, соединённых последовательно. Но разные элементы при производстве получают определённый разброс характеристик. У одних ёмкость больше, а у других меньше. В результате постоянной зарядки в связке, элементы с меньшей ёмкостью постоянно перезаряжаются. Из-за этого идёт их быстрая деградация. Батарейки с меньшей ёмкостью также будут деградировать и при разрядке. Они разряжаются раньше, чем остальные элементы, а дальнейшая разрядка приводит к их глубокому разряду. Из-за этого, при неисправности NiMH аккумулятора для шуруповёрта, обычно выходит из строя один или несколько элементов аккумуляторной батареи, а за ними следуют другие. Поэтому, основная задача при ремонте аккумулятора шуруповёрта, это определение вышедших из строя элементов. А в дальнейшем, восстановление аккумулятора шуруповёрта возможно выполнить простым набором исправных элементов из основной и запасной батареи или попыткой восстановления некоторых элементов для комплектации батареи.

В интернете высказывается мнения, часто противоречивые, по способам восстановления таких аккумуляторов. Многие считают это просто бесперспективным или малоэффективным из-за малого срока службы после реставрации. Но так как указанные выше аккумуляторы имели малое число циклов заряд-разряд , фактически эксплуатировались под нагрузкой лишь незначительное время, решил опробовать возможность их поэлементного анализа и по возможности восстановления. Возможно удастся собрать запасной аккумулятор для шуруповерта или использовать «выжившие» элементы в других самоделках, требующих отдачи высокого разрядного тока в короткое время.

Для определения ненадежных элементов батареи:
1. Разобрал корпус аккумулятора шуруповерта (4 винта) и извлек из него блок последовательно соединенных банок (12 штук) NiMH элементов аккумулятора.

Автоматическое устройство для разряда аккумулятора - Восстанавливаем NiMH аккумуляторы

2. Убрав верхнюю и нижнюю изолирующие прокладки, освободил для контакта пластины, соединяющие полюса элементов.

3. Осмотр элементов аккумулятора не выявил ни каких внешних дефектов (вмятины, вздутия, подтеки, коррозия) которые могли бы влиять на работу аккумулятора.

4. Для правильной эксплуатации NiMH аккумуляторов рекомендуется поддерживать рабочее напряжение на элементах в пределах 1,2─1,4 вольта, допускается снижение до 0,9 -1,0 вольта. Измерил напряжение на каждом элементе батареи с помощью мультиметра. Разброс напряжений на всех элементах батареи оказался в пределах 1,01…1,24 вольта (т.е. в пределах нормы для разряженного аккумулятора), но аккумулятор в шуруповерте практически не работает.

5. Повторил пп. 1 – 4 на втором аккумуляторе для шуруповерта. Результат аналогичный.

6. Для выявления проблемы, провел сравнительные замеры отдаваемого каждым элементом тока, на внутреннем сопротивлении шунта мультиметра. Кратковременные замеры показали, что 4 элемента из 24 могут отдавать ток более 1 ампера, а остальные — менее 0,2 ампера. Другими словами, только 4 элемента из всех имели некоторую ёмкость и короткое время поддерживали работу шуруповерта.

7. Для работ по попытке восстановления малоемких элементов и зарядке работающих, разобрал блоки NiMH аккумуляторов. Для этого разрезал обычными ножницами перемычки, соединяющие элементы. При возможном применении в дальнейшем, соединение элементов пайкой остатков перемычек не будет проблемой.

Автоматическое устройство для разряда аккумулятора - Восстанавливаем NiMH аккумуляторы

8. Четыре отобранных элемента, имеющих некоторую ёмкость, маркированы и готовы к экспериментам.

Автоматическое устройство для разряда аккумулятора - Восстанавливаем NiMH аккумуляторы

9. Для восстановления или отбраковки отдельных элементов, необходимо зарядить элемент током 0,5…1,0С (быстрый заряд) до номинальной емкости, ограничив заряд по расчетному времени. Но для расчета времени, требуется знать ёмкость и начальный заряд элемента батареи. Поэтому, для исключения в расчетах неизвестного начального заряда, нужно предварительно разрядить восстанавливаемую батарею.
Проверку емкости заряженного элемента также можно проверить его разрядом, контролируя ток и время разряда.

В связи с перечисленным, первым этапом для определения характеристики батареи будет разряд элемента на постоянной нагрузке, с контролем по минимальному остаточному напряжению 0,9…1,0 вольта, для исключения глубокого разряда. С током всё просто — чем меньше ток разряда, тем полнее разряд и эффективнее процесс, но при этом растет время заряда. Никель-металлогидридные батареи могут отдавать большой ток, но не рекомендуется при разряде устанавливать значения, больше 0,5С. Это приводит к сокращению числа циклов заряд-разряд и уменьшению срока службы. В итоге, примем ток разряда 100 ма.

10. Для разряда элементов аккумулятора собираем простую схему, позволяющую контролировать процесс разряда по свечению светодиода.

Автоматическое устройство для разряда аккумулятора - Восстанавливаем NiMH аккумуляторы

Для обеспечения зажигания светодиода, в устройство устанавливаем одновременно два элемента соединенных последовательно. Каждый из них, разряжается на свою цепочку из сопротивления (определяющего ток разряда) и диодов (определяющих минимальное напряжение на элементе аккумулятора в пределах 0,9…1,0 вольта). Это минимальное напряжение на элементе получается автоматически. Окончание цикла разряда при выключении светодиода.

11. Подбираем детали согласно схеме и собираем ее на кусочке текстолита вырезанного из универсальной монтажной платы.

Автоматическое устройство для разряда аккумулятора - Восстанавливаем NiMH аккумуляторы

12. Подключаем два элемента последовательно, в соответствие с полярностью, не забывая подключить среднюю точку (белый провод) и наблюдаем за свечением светодиода. По длительности разряда возможно ориентироваться о емкости элемента аккумулятора.

Автоматическое устройство для разряда аккумулятора - Восстанавливаем NiMH аккумуляторы

13. Ёмкость элемента можно измерить, разрядив полностью заряженный аккумулятор. Для этого нужно засечь время разрядки и умножить его на ток разряда. Это и будет ёмкость, которую нужно сравнить с номиналом. Некоторые устройства, например, iMAX-B6 проводят измерения в автоматическом режиме. Мы поступим более экономичным путём. Так как для оценки возможности применения элементов аккумулятора, нам достаточно приблизительных значений емкости, мы проведем периодические замеры на двух элементах с крайними характеристиками.

14. При периодическом измерении тока в контрольном процессе разряда на приведенном устройстве, предварительно разряженного и полностью заряженного элемента аккумулятора (пп. 9…12), возможно увидеть разницу между элементами, что отражено в графике

Автоматическое устройство для разряда аккумулятора - Восстанавливаем NiMH аккумуляторы

График 1 (красная линия) отражает процесс разряда отобранных по замерам элементов (п.8), имеющих первоначально некоторую ёмкость. В соответствии с замерами и расчетами, ёмкость этого элемента аккумулятора около 95 мачасов, что составляет 44% от номинальной емкости. В связи с нестабильностью тока разряда, расчет выполнялся суммированием составляющих емкостей за небольшие периоды времени разряда (10-15 мин) следующих друг за другом. Ток разряда принимался средним, между началом и концом каждого из периодов.

График 2 (зеленая линия) показывает процесс разряда элемента с минимальной первоначальной ёмкостью. Замеры и расчет выполнены аналогично. Ёмкость этого элемента около 50 мачасов (23%). Характер падения разрядного тока резко отличается от предыдущего и указывает на малую ёмкость элемента.

Графики показывают, что потенциальную ёмкость элемента аккумулятора, с целью отбраковки, возможно определить в течении первых 20-30 минут контрольного разряда по величине падения разрядного тока. А также, несмотря на один полный цикл разрядки и расчетной зарядки элемента отслужившего аккумулятора, без дополнительных мер восстановления, его ёмкость практически не восстанавливается.

Причиной значительного падения емкости никель-металлогидридных элементов может быть эффект памяти. Он проявляется при циклах неполного разряда и последующего заряда. В результате такой эксплуатации аккумулятор «запоминает» всё меньшую нижнюю границу разряда, из-за чего уменьшается ёмкость. Часть активной массы аккумуляторной батареи выпадает из процесса.

Для устранения этого эффекта рекомендуется регулярно проводить восстановление или тренировку аккумуляторов. Для этого, по приведенной выше схеме, проводится разрядка и затем полный процесс зарядки. Рекомендуется сделать несколько таких циклов.

Другим способом восстановления NiMH аккумуляторов – пропускание через них тока короткими импульсами. Ток должен быть в десятки раз выше значения емкости элемента. При этом разрушаются дендриты и аккумулятор как бы «обновляется». Далее проводится его тренировка в виде нескольких циклов заряд-разряд.

Автоматическое устройство для разряда аккумулятора - Восстанавливаем NiMH аккумуляторы Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

usamodelkina.ru

Схема защиты АКБ от глубокого разряда

В этой статье я расскажу, как сделать простое и надежное устройство защиты гелевого или кислотного аккумулятора от глубокого разряда. Это устройство надежно защитит и не позволит разрядить любой аккумулятор до напряжения ниже 10 вольт.

На этом рисунке изображена схема защиты аккумулятора от глубокого разряда. Схема защиты АКБ от глубокого разряда Данная схема очень надежная и не содержит дорогостоящих компонентов, собрать её под силу даже начинающему радиолюбителю с минимальным уровнем познаний в электронике.

В состоянии покоя контакты реле RELl один находятся в разомкнутом состоянии и лампочка (выполняющая роль нагрузки) не горит, чтобы включить нагрузку надо кратковременно нажать кнопку S1 «старт». Схема защиты АКБ от глубокого разряда Схема защиты АКБ от глубокого разряда Минус питания подается на реле, контакты реле замыкаются, включается нагрузка. Ток через делитель напряжения, построенный на постоянном резисторе R1 и подстроечным резисторе, поступает на базу транзистора Т1, выполняющего роль ключа.

Транзистор открывается и ток поступает на обмотку реле, подстроечным резистором Р1 подбирается минимальное напряжение, при котором контакты реле будут находиться в замкнутом состоянии.

Как только аккумуляторная батарея разрядится и напряжение на делителе упадёт, транзистор закроется, контакты реле разомкнутся и нагрузка автоматически отключится.

Кнопка S2 «стоп» служит для отключения нагрузки в ручном режиме. При нажатии, контакты кнопки, соединяют резистор R1 с минусом, в обход подстроечного резистора Р1.

Напряжение на базе Т1 пропадает и транзистор закрывается, контакты реле размыкаются, нагрузка включается.

Настройка устройства заключается лишь в подстройки напряжения удержания реле, подстроечным резистором Р1.

Давайте посмотрим как работает устройство защиты аккумулятора от глубокого разряда. Схема защиты АКБ от глубокого разряда Схема защиты АКБ от глубокого разряда При нажатии кнопки «старт» устройство переходит в рабочий режим, контакторы реле замыкаются и включается нагрузка, в данном случае это обыкновенная лампочка.

После нажатия кнопки «стоп» устройство отключается и так до бесконечности.

Теперь проверим работу устройства в режиме защиты аккумулятора от глубокого разряда. Если плавно снижать напряжение, то как только напряжение снизится до установленного подстроечным резистором предела, а я поставил на 10 вольт, произойдёт автоматическое отключение устройства. Схема защиты АКБ от глубокого разряда Схема защиты АКБ от глубокого разряда При напряжении менее 10 вольт устройство никогда не включится. Кстати эту самоделку можно использовать в качестве кнопочного выключателя двумя кнопками, start и stop. Например для включения электродвигателя, лампочки и других бытовых приборов.

Печатка в формате .lay скачать…

xn--100—j4dau4ec0ao.xn--p1ai

СХЕМА ЗАЩИТЫ АККУМУЛЯТОРА ОТ РАЗРЯДА

   Всем привет. Недавно собрал электронный ключ на полевом транзисторе, автоматически отключающий аккумулятор при разрядке до заданного напряжения. То есть это устройство способно отслеживать уменьшение напряжения на аккумуляторе, и вовремя отключать его от нагрузки, чтоб он не сел в ноль и не испортился. Например, если вы забыли выключить фонарь.

Схема устройства для защиты АКБ

Схема устройства для защиты АКБ

   Для свинцовых аккумуляторов с напряжением 12 В минимально допустимое напряжение при разрядке составляет примерно 9 В. Именно при таком напряжении нужно отключать нагрузку от аккумулятора, чтобы не допустить его глубокой разрядки. Контроль напряжения аккумулятора удобно осуществлять с помощью микросхемы параллельного стабилизатора TL431. Эта микросхема содержит встроенный усилитель ошибки и прецизионный источник опорного напряжения. Для коммутации нагрузки рекомендуется использовать транзистор MOSFET, который может обеспечить очень малое падение напряжение в открытом состоянии. Схема предельно проста, сам ей пользовался несколько лет, собрав навесным монтажом, и только недавно сделал «коробочный» вариант:

устройство, предназначенное для недопускания глубокого разряда аккумуляторных батарей

   В данном варианте переключатель — на батареи 6/12В, подбираются Р1 и потом заменяются на постоянные. Для 6 В — порог 4,8..5 В; для 12 В — 9,6..10 В соответственно. Можете P1 выставить свой по желанию и под другие напряжения отсечки. Для удобства добавил индикатор — светодиод. 

   В виду дефицита мощных П-канальных полевых транзисторов, да еще и «Logic Level», схему можно переделать на Н-канальный, вместо П-канального поставив маломощный П-Н-П-транзистор типа КТ316, и им уже коммутировать мощный Н-канальный ключ. Но в этом случае отключаться будет не «плюс», а «минус» нагрузки.

   Радиатор не требуется при токах нагрузки до единиц ампер — это точно, проверено. А вообще, для установки в автомобиль, где токи достигают десятков ампер — все легко посчитать. Сопротивление открытого полевика умножаем на ток в квадрате.

   И хотя транзистор не греется вообще, все-таки установил его на небольшой радиатор, для перестраховки. Просто однажды был случай, когда в процессе доразряда батареи коснулся полевика — он был заметно горячим. Разбираясь, в чем дело, выяснил, что вышел со строя 431-й стабилизатор, и ключ «завис» в линейном режиме, так до конца и не открывшись — от чего и грелся. Отчего сгорел стабилизатор — осталось загадкой, он паяный был, может что уже до этого было. Все остальные элементы схемы остались целыми.

устройство для защиты АКБ от разряда

   Так как деталей всего меньше десятка, собрал устройство навесным монтажом. Этот блок можно установить куда угодно. Интегрируется он, как видите, очень просто. Специально для сайта Elwo.ru — Barmaley5229.

   Форум по АКБ

   Схемы зарядных устройств

elwo.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о