ЗащитаЗащита акб от глубокого разряда схема – Простейшие схемы ограничения разряда Li-ion аккумуляторов (контроллеры защиты литиевых батарей от переразряда)

Защита акб от глубокого разряда схема – Простейшие схемы ограничения разряда Li-ion аккумуляторов (контроллеры защиты литиевых батарей от переразряда)

Защита Акб от глубокого разряда – Поделки для авто

Устройство для защиты 12v аккумуляторов от глубокого разряда и короткого замыкания с автоматическим отключением его выхода от нагрузки.

ХАРАКТЕРИСТИКИ

Напряжение на аккумуляторе, при котором происходит отключение — 10± 0.5V. (У меня вышло ровно 10,5 В) Ток, потребляемый устройством от аккумулятора во включенном состоянии, не более — 1 мА. Ток, потребляемый устройством от аккумулятора в выключенном состоянии, не более — 10 мкА. Максимально допустимый постоянный ток через устройство — 5А.(30 Ватт лампочка 2,45 А — Мосфит без радиатора +50 градусов(комнатная +24))
Защита Акб от глубоко разряда

Максимально допустимый кратковременный (5 сек) ток через устройство — 10А. Время выключения при коротком замыкании на выходе устройства, не более — 100 мкс

схема от глубоко разряда

ПОРЯДОК РАБОТЫ УСТРОЙСТВА

Подключите устройство между аккумулятором и нагрузкой в следующей последовательности:

— подключите клеммы на проводах, соблюдая полярность (оранж. провод +(красный), к аккумулятору,
— подключите к устройству, соблюдая полярность (плюсовая клемма помечена значком +), клеммы нагрузки.

Защита Акб

Защита разряда

Для того чтобы на выходе устройства появилось напряжение нужно кратковременно замкнуть минусовой выход на минусовой вход. Если нагрузку кроме аккумулятора питает другой источник, то этого делать не надо.

УСТРОЙСТВО РАБОТАЕТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ;

При переходе на питание от аккумулятора, нагрузка разряжает его до напряжения срабатывания устройства защиты (10± 0.5V). При достижении этой величины, устройство отключает аккумулятор от нагрузки, предотвращая дальнейший его разряд. Включение устройства произойдет автоматически при подаче со стороны нагрузки напряжения для заряда аккумулятора.

ок28

имок29

убоко разряда

При коротком замыкании в нагрузке устройство также отключает аккумулятор от нагрузки, Включение его произойдет автоматически, если со стороны нагрузки подать напряжение больше 9,5V. Если такого напряжения нет, то надо кратковременно перемкнуть выходную минусовую клемму устройства и минус аккумулятора. Резисторами R3 и R4 устанавливается порог срабатывания.

Запчасти

1. Монтажная плата(не обязательно, можно навесу)
2. Полевой транзистор любой, подбирайте по А и В. Я взял RFP50N06 N-канал 60В 50А 170 град [TO-220AB]
3. Резисторы 3 на 10 ком, и 1 на 100 ком
4. Биполярный транзистор КТ361Г
5. Стабилитрон 9.1 В
Доп. Можно клеммы + Микрик для запуска.(Я себе не делал т.к. у меня это будет часть другого устройства)
6. Можно по светодиоду на вход и выход для наглядности(Подбирайте резистор, паяйте в параллельно)

Защита Акб от глубоко разряда

Паяльник+олово+спиртоканифоль+кусачки+проводки+мультиметр+нагрузка и т.д. и т.п. Паял Оловянно-сопельным путём. Травить на плате мне не охота . Лейаута нет. Нагрузка 30 Ватт, Ток 2,45 А полевик греется на +50 град(комнатная +24). Охлаждение не нужно.

ок32

Пробывал нагрузку 80 Ватт … ВАХ-ВАХ. Температура за 120 град. Дорожки начали краснеть… Ну сами знаете нужно радиатор, Хорошо пропаянные дорожки.

имок34

Всем удачи.

Автор; Дмитрий

Похожие статьи:

xn—-7sbgjfsnhxbk7a.xn--p1ai

Схема защиты аккумулятора от глубокого разряда на микросхеме

Создавая самодельные устройства с автономным питанием необходимо позаботиться о защите аккумулятора от глубокого разряда. Достаточно один раз упустить момент и допустить глубокую разрядку акб ниже минимального порога напряжения и ваш аккумулятор выйдет из строя, либо потеряет часть емкости и окажется неспособен работать на номинальных токах нагрузки.

тест

С целью предотвращения случаев снижения напряжения ниже критической отметки в разрыв цепи акб- потребитель устанавливают схемы защиты, которые состоят из нескольких узлов:
компаратора и силового ключа.

Требования к схеме защиты:

  •  малый ток утечки (собственное потребление)
  •  коммутация токов сравнимых с максимально допустимыми для АКБ


Данная схема защиты от глубокого разряда аккумулятора собиралась для защиты кислотно-гелевого 6 вольтового АКБ емкостью 4 ампер-часа, но она может быть настроена и на работу с 12 вольтовыми акб и выше, вплоть до напряжения питания микросхемы ne7555. Прообразом этой платы, была схема индикатора разряда акб на ne555 найденная в каком-то журнале и немного измененная. Вместо обычного стабилитрона, был введен регулируемый стабилитрон TL431 который позволяет настраивать напряжение отсечки (отключения нагрузки) в совокупности с подстройкой резистивного делителя R6/R7. С 3-ей ножки микросхемы таймера 555 сигнал стал не засвечивать светодиод, а открывать n-p-n транзистор, который в свою очередь открывает силовой ключ N-channel полевой транзистор. Обратите ваше внимание на характеристики данного транзистора, он должен быть рассчитан на работу с предполагаемыми токами нагрузки, и еще немаловажная деталь- это напряжение открытия затвора. Если вы планируете схему для 6 вольтового акб вам необходим полевой транзистор с напряжением открытия 5 вольт n-channel logic level mosfet. Полевые транзисторы «общего силового» назначения с напряжением открытия 10-20 вольт вам не подойдут, так как при напряжении между затвором и истоком транзистора 5 вольт они будут находиться не в режиме насыщения а в линейном режиме, что приведет к сильному тепловыделению и выходу из строя.

Рекомендую ознакомиться с альтернативным вариантом «схема защиты акб от разрядки на базе TL431 и N-channel транзистора » а так же с другими статьями из раздела «Самодельные зарядные устройства и аккумуляторы»

Самоделкин

Живу в Мире самоделок, размещаю статьи которые присылают читатели. Иногда пишу на темы: полезные самоделки для дома и самоделки для радиолюбителей.

Новые самоделки автора Самоделкин (Смотреть все)

samodelka.info

Защита аккумулятора от разряда (BMS)

Что-то попаять захотелось… Не отказывать же себе в таком удовольствии 🙂

Защита аккумулятора от разряда (BMS)

Предыстория такова. Собираю квадрокоптер 🙂 Нужны хорошие аккумуляторы: большой ёмкости, с хорошей токоотдачей, лёгкие. Т.е. литий-ионные. Была закуплена пара аккумуляторов и было решено их протестировать. Я в последнее время проверяю всё что покупаю в Китае. Гораздо лучше собирать устройство из заведомо исправных деталей: во-первых, есть время перезаказать детальку если пришла дохлая, во-вторых, на столе элемент проверить проще чем в устройстве и не придётся выдирать его из недр в случае чего. Входной контроль — это правильно!

Итак, проверяю мои батарейки и обнаруживаю что они показывают ёмкость заметно меньше заявленной. Ну, бывает, полежали на складе и всё такое (хотя напряжение было в норме и это должно было насторожить). Помню что аккумуляторы можно «потренировать», т.е. провести несколько циклов разряд-заряд и тогда ёмкость может восстановиться.

Ставлю одну батарею на зарядник iMax B6, который умеет автоматически управлять процессами разряда и заряда. Процесс долгий… что делать со второй? Ага, мысль! Давай-ка я её по-старинке, лампочкой разряжу! Да, я знаю что литий-ионные аккумуляторы нельзя разряжать ниже примерно 3 Вольт на элемент («банку»), но у меня же есть тестер, я буду контролировать напряжение прям на балансировочном разъёме… В общем, плохая идея. Я, конечно закрутился и угандошил батарейку в ноль 🙁

Я думал — ничего страшного. Прошлый опыт с никель-кадмием говорит что полный разряд это плохо, но не смертельно. Ан нет! Моему аккумулятору хватило одного раза чтобы один элемент из трёх вздулся и сдох (пришлось его ампутировать и теперь у меня есть 2S аккумулятор). Т.е. литий-ионный аккумулятор разряжать ниже 3В на элемент не просто нельзя, а совсем, вообще нельзя!

Так, думаем дальше. Далеко не во всех приборах, особенно самодельных есть контроллер, который не даст разрядить батарею до опасного уровня. Значит нужно некое устройство, которое будет следить за напряжением и предупредит в случае чего. Моделисты всего мира в голос ржут надо мной за такую свежую идею  😀

Как это сделать? Мысль потекла в какие-то влажные дали, в сторону схемы на микроконтроллере с поэлементным контролем батареи… И тут на глаза попалось видео, в котором была предложена очень простая аналоговая схемка, которая отключает питание при снижении напряжения ниже заданного порога. Правда, она следит только за общим напряжением на батарее и не контролирует отдельные «банки»…. но мы же заряжаем наш аккумулятор по-честному, на балансирующем заряднике, поэтому при работе достаточно знать общее напряжение.

Пока я размышляю, китайцы действуют! И вот один из них

накосячил вместо заказанных «кренок» (L7805) прислал мощные МОП-транзисторы (они же MOSFET). Нууууу… раз столько всего сошлось — пора браться за паяльник 🙂

Так, схема годная. Но есть нюанс (c). В ней есть кнопка запуска. Т.е. чтобы включить нагрузку, надо подать напряжение и кратковременно нажать кнопку. Неудобно: два действия вместо одного. Хочу без кнопки!

Смотрим исходную схему. Если напряжение АКБ выше порога срабатывания стабилитрона, он открыт. Через базу транзистора VT1 течёт ток и он тоже открыт. На затвор VT2 попадает напряжение и он тоже открыт. На нагрузку идёт питание. Если напряжение на АКБ падает ниже порога, стабилитрон закрывается, VT1 и VT2 — тоже. Но в изначальном состоянии если схема обесточена, VT2 закрыт, цепь разорвана и ток через стабилитрон возникнуть не может. Для решения этой проблемы автор применил хак в виде кнопки, которая «обходит» VT2 и запускает схему.

Что нам нужно чтобы избавиться от кнопки. Надо чтобы при подаче напряжения через базу потёк ток, хотя бы кратковременно. Дальше схема запустится и будет работать как задумано. Нужна как бы перемычка между базой VT1 и минусом АКБ, которая возникнет в момент включения питания и исчезнет через некоторое время. На эту роль хорошо подходит… конденсатор. Известно что при подаче напряжения на разряженный конденсатор через него течёт ток… М… Как ток может течь через конденсатор если это по сути разрыв? Парадокс, но может. Сейчас запутаю ещё больше. На самом деле ток через конденсатор не течёт, но он течёт через цепь конденсатора. За подробностями — в любую книжку по аналоговой схемотехнике или сюда.

Теперь смотрим мою схему в заголовке статьи. Рядом со стабилитроном конденсатор. Это и есть наша умная перемычка-времянка для старта схемы. Мне под руку попался конденсатор на 20 мкФ, но думаю можно и поменьше.

Ещё одно усовершенствование, которое я сделал — добавил индикацию срабатывания защиты. Т.е. напряжение на АКБ просело, схема отключила нагрузку и зажёгся светодиод. Теперь пользователь точно знает почему упал его вертолёт что это сработала защита, а отвалилось что-то плохо припаянное. На моей схеме это цепь VT1-R1-HL1 (да, надо было сохранить нумерацию оригинала… но переделывать уже лень). Если индикация не требуется, эти элементы можно исключить.

И ещё маленький нюанс. На исходной схеме в цепи стабилитрона стоят резисторы R3-R4 по 10 кОм. Это много. Предположим, напряжение отсечки 9В. При этом напряжении через стабилитрон течёт ток 9 В / 20 кОм = 0.45 мА. Этого мало. Стабилитрону для нормальной работы требуется чтобы ток через него был не ниже определённого значения. Я сходу не нашёл какой минимальный ток допустим для 1N4739A, но уменьшил сопротивления резисторов так чтобы ток был чуть больше 1 мА.

Я спаял эту схему на макетке, всё работает как и задумано.

Ссылки:
Схема в формате DipTrace
Библиотеку для DipTrace можно забрать здесь

Видео Алекса Гайвера
Здесь человек предлагает использовать эту схему для автомобиля

 

wan-derer.ru

Схема защита для аккумулятора от разряда

Всем примет! Сегодня вы узнаете как сделать простое устройство защиты аккумуляторов от разряда, оно способно работать на больших токах и его можно применить для самоделок с использованием аккумуляторов или установить её в автомобиль и оно будет отключать фары, если вы вдруг забыли их выключить.

Схема не сложная, в ней имеется стабилитрон 1N4739 который задаёт напряжение, пока аккумуляторная батарея заряжена, на полевой транзистор IRF3205 поступает напряжение достаточное для его открытия, проще говоря, ток на нагрузку поступает через полевой транзистор. В тот момент когда напряжение падает ниже определённого уровня, транзистор закрывается и нагрузка больше не будет разряжать аккумулятор. Кнопка «RESET» на схеме, необходима для того, что бы после срабатывания защиты можно было запускать схему, проще говоря, если защита сработала, аккумулятор заряжаем, нажимаем кнопку «RESET» и можно продолжать работу.

Схема защита для аккумулятора от разряда

Автор решил использовать эту схему для батарей состоящих из трех литиевых аккумуляторов типа 18650, соединив их последовательно, такой вариант соединения не очень безопасен, так как данная схема контролирует общее напряжением аккумуляторной батареи, в случаи если один из аккумуляторов слабее остальных, это может привести к быстрому выходу ее из строя.

Таким образом данную схему безопасней всего применять только в том случае, когда аккумуляторы в первую очередь, имеют одинаковую ёмкость, во-вторых если батарея хоть иногда балансируется, то есть все аккумуляторы заряжаются до одинакового напряжения. Автор решил снять это видео в качестве дополнения к прошлому его видеоролику, в котором он рассказывал про схему переключения аккумуляторов. Более подробнее вы можете узнать посмотрев водео автора, ниже.

Посмотрите подробное видео!

Источник AlexGyver

Похожее

kavmaster.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о