Защита аккумулятора от глубокого разряда схема: Защита аккумулятора от глубокого разряда своими руками. Схема

Защита аккумулятора от глубокого разряда своими руками. Схема

Главная » Источники питания » Защита аккумулятора от глубокого разряда своими руками. Схема

Защита аккумулятора от глубокого разряда. Эта схема предотвращает глубокий разряд аккумулятора и защищает устройство, подключенное к такому аккумулятору от снижения напряжения ниже заданного уровня.

В процессе разрядки при достижении минимального напряжения на аккумуляторе схема отключает нагрузку. Данное устройство можно использовать совместно в работе с такими аккумуляторами как литий-полимерные (Li-Pol), литий-ионные (Li-Ion), никель-кадмиевые (NiCd), никель-металлогидридные (NiMH), свинцово-кислотные (SLA).

Ниже на рисунке 1 приведена схема защиты аккумулятора от глубокого разряда. Сумма напряжений: Uбэ транзистора VT1 (BC557, BC327), стабилитрона VD1 и падение напряжения на резисторе R1 определяет порог отключения нагрузки.

Для того чтобы подать питание на нагрузку необходимо нажать кнопку SA1.

Если напряжение аккумулятора достаточное, то транзисторы VТ1 и VТ2 открываются, обеспечивая питание нагрузки.

При значительном снижении напряжения на аккумуляторе (ниже установленного порога), стабилитрон перестает проводить ток, вследствие чего транзисторы VТ1 и VТ2 закрываются. Благодаря наличию положительной обратной связи отключение нагрузки всегда происходит мгновенно, и нет риска постепенного отключения транзисторов.

Для обеспечения минимальных потерь в качестве транзистора VT2 применен MOSFET (например, IRF3205 или IPB06N03LA).

На рисунке 2 представлена немного измененная схема, где кнопка SA1 позволяет как включать, так и выключать нагрузку. Таким образом, такой вариант устройства служит не только защитой аккумулятора от глубокого разряда, но и выключателем.

Минимальное входное напряжение зависит от напряжения, при котором транзистор VТ2 надежно закрывается. Максимальное входное напряжение зависит от максимального напряжения затвор-исток MOSFET транзистора VT2.

Для типичных полевых MOSFET-транзисторов оно составляет около 5 В, для полевых MOSFET-транзисторов с малым отпирающим напряжением (logic level транзисторы) схема может работать с более низким напряжением аккумулятора. В таком случае, возможно, использовать, например, один Li-Ion / Li-Pol аккумулятор, который имеет минимальное напряжение около 3,4 В. При малых напряжениях стабилитрон VD1 можно заменить несколькими последовательно соединенными диодами.

Примечание: желательно в цепь последовательно с аккумулятором подключить плавкий предохранитель, иначе в случае выхода из строя схемы есть риск возгорания.

Инвертор 12 В/ 220 В

Инвертор с чистой синусоидой, может обеспечивать питание переменно…

Подробнее

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

Подробнее

Categories Источники питания Tags Аккумулятор

Отправить сообщение об ошибке.

Защита аккумулятора 12 В от глубокого разряда — volstr.ru

Возникла у меня необходимость защиты аккумулятора от глубокого разряда. И основное требование к схеме защиты, что бы после разряда аккумулятора, она отключила нагрузку, и не смогла ее самостоятельно включить, после того как аккумулятор немного наберет напряжение на клеммах, без нагрузки.

Схема:

За основу схемы здесь взят 555-й таймер, включенный в качестве генератора одиночного импульса, который после достижения минимального порогового напряжения, закроет затвор транзистора VT1 и отключит нагрузку. Схема сможет включить нагрузку только после отключения, и повторного подключения питания.

Плата (Зеркалить не нужно):

Плата SMD (Нужно зеркалить):

Все SMD резисторы — 0805. Корпус MOSFET — D2PAK, но можно и DPAK.

При сборке, стоит обратить внимание на то, что под микросхемой (в плате на DIP компонентах) есть перемычка и про нее главное не забыть!

Настраивается схема следующим образом: резистор R5 выставляется в верхнее по схеме положение, далее подключаем ее к источнику питания с выставленным на нем напряжением, при котором она должна отключить нагрузку. Если верить википедии, то напряжение полностью разряженного 12-и Вольтового аккумулятора соответствует 10,5 Вольт, это и будет нашим напряжением отключения нагрузки. Далее вращаем регулятор R5 до тех пор, пока нагрузка не отключится. Вместо транзистора IRFZ44 можно использовать практически любой мощный низковольтный MOSFET, необходимо только учитывать, что он должен быть рассчитан на ток, раза в 2 больше, чем будет максимальный ток нагрузки, а напряжение затвора должно быть в пределах напряжения питания.

При желании, подстроечный резистор можно заменить на постоянный, номиналом 240 кОм и при этом резистор R4 необходимо заменить на 680 кОм. При условии, что порог у TL431 2,5 Вольта.

Потребляемый ток платой — около 6-7 mA.

Ссылка на скачивание архива: Схема и плата

Ссылки на покупку компонентов:
NE555 DIP-8 — http://ali. pub/quc7w
NE555 SMD — http://ali.pub/0bvoe
IRFZ44 — http://ali.pub/wv9yu
50N06 SMD — http://ali.pub/brcmx
Резисторы 3296W 1М — http://ali.pub/9mufl
Набор SMD резисторов 0805 — http://ali.pub/dbwo9
TL431 TO-92 — http://ali.pub/9d1sa

TL431 SOT-23 — http://ali.pub/36zsk
1N4148 DO-35 — http://ali.pub/w7hoq
1N4148 SMD — http://ali.pub/lyjgo
Колодка 5 мм Шаг G — http://ali.pub/y46oi
Готовая плата — http://ali.pub/1fvi8

Опубликовано 23.02.201710.12.2019Автор volstrРубрики Без рубрикиМетки NE555, аккумулятор, глубокий разряд, защита, переразряд, разряд, свинцовый, схема

Схема защиты от глубокой разрядки аккумулятора

построить схему защиты от глубокого разряда батареи, которую можно использовать для защиты любого типа батареи от переразряда через подключенную нагрузку.

Обычно нас больше всего беспокоит перезаряд батареи, и мы забываем о ситуации, когда батарея может разрядиться под нагрузкой. Несмотря на то, что чрезмерная зарядка батареи может быть вредна для здоровья батареи и должны быть приняты соответствующие меры, чрезмерная разрядка или глубокая разрядка также могут быть в равной степени опасны для здоровья батареи.

В следующих параграфах мы обсудим очень простую конструкцию для отключения батареи от нагрузки, как только напряжение батареи достигнет критического состояния глубокой разрядки.

Схема полностью полупроводниковая и использует только транзисторы для переключения, что устраняет необходимость в громоздких реле.

На самом деле эта идея была запрошена одним из преданных читателей этого блога, г-ном Сауравом, как описано ниже:

Нужны идеи/помощь/предложения. Я установил автономную солнечную систему мощностью 2,2 кВт, используя солнечные панели, аккумуляторную батарею и солнечный инвертор. Инвертор имеет этот предустановленный приоритет: сначала солнечная энергия, затем сеть, последняя батарея. Я отключил питание от сети на инвертор, так что для меня это солнечная батарея, а затем батарея. К этой общей настройке я добавил ACCL с сеткой в ​​качестве вторичной.

Таким образом, вечером, когда нет солнечной энергии и батарея разряжена, питание возвращается к сети.

У этой установки есть одна проблема. ACCL переключается на питание от сети ночью, когда батарея полностью разряжена или глубоко разряжена, а этого я не хочу.

Я хочу отключить питание от батареи, когда в батарее осталось 20% заряда или батарея находится при определенном напряжении. Таким образом, время автономной работы может быть лучше.
Это что-то выполнимое? У нас есть что-то доступное для этого? Или нам нужно что-то построить для этого?

Конструкция

Схема предлагаемой схемы защиты от глубокого разряда батареи представлена ​​на следующей схеме:

Как видно, схема состоит из множества компонентов, и ее работу можно понять по следующим пунктам. :

Имеется пара силовых транзисторов, соединенных друг с другом, где база транзистора TIP36 образует коллекторную нагрузку транзисторов TIP122.

База TIP122 смещена через цепь резистор/стабилитрон, где стабилитрон ZY определяет напряжение отсечки для TIP122.

Напряжение стабилитрона выбирается таким образом, чтобы оно соответствовало критическому низкому значению напряжения батареи или любому значению, при котором разряд батареи нагрузкой должен быть остановлен.

Пока напряжение батареи остается выше напряжения стабилитрона или напряжения, при котором должно произойти отключение, стабилитрон остается проводящим, что, в свою очередь, удерживает TIP122 в проводящем режиме.

При проводящем TIP122 TIP36 получает требуемый базовый ток, а также проводит и позволяет току батареи проходить к нагрузке.

Однако в тот момент, когда напряжение батареи достигает или падает ниже напряжения стабилитрона, которое также является уровнем напряжения глубокого разряда, стабилитрон перестает проводить ток.

Когда стабилитрон перестает проводить ток, базовое напряжение TIP122 отключается, и он выключается.

Теперь, когда TIP122 выключен, TIP36 не может получить свой базовый ток смещения, и он также выключается, отключая ток батареи на нагрузку.

Эта процедура эффективно предотвращает дальнейшую разрядку аккумулятора и его разрядку ниже уровня глубокого разряда.

Указанная нагрузка может быть любой определенной нагрузкой, такой как инвертор, двигатель, светодиодная лампа и т. д.

Как выбрать стабилитрон

Стабилитрон определяет, при каком напряжении батарея должна отключиться от нагрузки . Следовательно, напряжение стабилитрона должно быть примерно равно напряжению батареи, при котором должно произойти отключение.

Например, если для 12-вольтовой батареи значение отсечки глубокого разряда составляет 10 В, то значение ZY стабилитрона также может быть выбрано равным 10 В / 1/2 Вт.

Использование МОП-транзистора

Указанный TIP36 может подавать на нагрузку максимальный ток 10 ампер. Для более высокого тока TIP36 можно заменить P-канальным МОП-транзистором, таким как MTP50P03HDL, который рассчитан на ток не менее 30 ампер.

Если вместо BJT TIP36 используется MOSFET, резистор 50 Ом можно заменить резистором 1K или 10K, а TIP122 можно заменить резистором BC547.

Добавление зарядного устройства с одним транзистором

Рассмотренные выше принципы используются для обработки ситуации переразряда подключенной батареи. Однако, если вы хотите, чтобы вышеуказанная схема также имела собственное зарядное устройство для батареи, то для этого процесса можно эффективно использовать следующую схему.

Здесь в правой части схемы мы видим транзисторный каскад, выполненный в виде эмиттерного повторителя. Транзистор представляет собой 2N6284, рассчитанный на то, чтобы обеспечить ток батареи не менее 10 ампер, что означает, что он способен эффективно заряжать даже батарею емкостью 100 Ач.

Поскольку транзистор является транзистором Дарлингтона и сконфигурирован как эмиттерный повторитель, напряжение на его эмиттере всегда будет отставать от базового напряжения на 1 В или 1,2 В.

Стабилитрон следует выбирать с осторожностью, чтобы он компенсировал эмиттер падение на 1,2 В за счет создания потенциала на базе, который может быть на 1,2 В выше требуемого напряжения на эмиттере.

Поскольку схема рассчитана на зарядку 12-вольтовой батареи, напряжение полного заряда на эмиттере этого транзистора должно быть около 14,1 В. Это означает, что базовое напряжение транзистора должно быть на 1,2 В выше, чем на эмиттере, что составляет до значения от 15,2 В до 15,3 В.

Именно поэтому стабилитрон должен быть рассчитан на указанное выше напряжение для создания постоянного напряжения 14,1 В на стороне эмиттера и на подключенной батарее 12 В.

Во время зарядки аккумулятора, когда напряжение на клеммах аккумулятора достигает значения 14,1 В, он смещает эмиттер 2N6284 в обратном направлении, что отключает проводимость транзистора, тем самым прекращая дальнейший заряд аккумулятора, и аккумулятор защищен от перезарядка.

Схема, показанная выше, таким образом, реализует процедуру 2 в 1 для предотвращения глубокого разряда батареи, а также перезарядки за счет использования всего нескольких транзисторов, и при этом способна управлять батареей, которая может достигать 12 В 100 Ах батарея.

Вам также понравится:

• 1 . &nbspBicycle Dynamo Battery Charger Circuit
• 2 . &nbspСхема проверки состояния батареи для проверки состояния батареи и резервного питания
• 3 . Цепь зарядного устройства для аккумуляторов на операционном усилителе с автоматическим отключением
• 4 . &nbsp3v, 4,5v, 6v, 9v, 12v, 24v, схема автоматического зарядного устройства с индикатором
• 5 . &nbspСхема зарядного устройства сотового телефона на основе таймера
• 6 . &nbspЗарядка аккумулятора мобильного телефона с помощью аккумулятора ноутбука

О компании Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем/печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными схемами и учебными пособиями.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете взаимодействовать через комментарии, я буду очень рад помочь!

Что такое глубокий разряд? Как собрать простую схему защиты аккумулятора

Что такое глубокий разряд? Как построить простую схему защиты аккумулятора

Аккумуляторы, которые вы используете в различных проектах, от источников бесперебойного питания до автомобилей с дистанционным управлением, могут быть повреждены в результате глубокого разряда. Узнайте о глубокой разрядке и о том, как защитить аккумуляторы. Здесь вы найдете полезные термины и простую схему, которая может защитить ваши проекты с батарейным питанием от сбоев.

Что такое глубокая разрядка?

Глубокий разряд происходит, когда емкость аккумулятора исчерпана. Аккумуляторные элементы имеют заданное напряжение, при котором они перестают функционировать. Это напряжение называется точкой отсечки. Глубокое истощение вызывает в 1,5–2 раза больше электрического разряда, чем может выдержать батарея. В результате чрезмерной разрядки батарея будет иметь повышенное внутреннее сопротивление, что затруднит зарядку. Ценник на эти аккумуляторы высок.

Глубина разрядки

В соответствии с таблицей глубины разрядки батарея израсходовала часть своей емкости по сравнению с общей емкостью. Если полная емкость батарей составляет 15 кВтч, а вы разряжаете 12 кВтч, это 96%. В результате следует избегать глубокого разряда. Аккумулятор глубокого разряда — это аккумулятор, рассчитанный на регулярную глубокую разрядку. Аккумуляторы энергии, ИБП, светофоры и удаленные приложения используют эти батареи.

Цепи защиты от глубокого разряда

Идентификация напряжения отключения батареи необходима для защиты от глубокого разряда. Зенеровский диод в условиях обратного смещения будет действовать как разомкнутая цепь, когда его катодное напряжение упадет ниже напряжения пробоя. Он начинает проводить ток, когда напряжение на катоде превышает напряжение пробоя. Переключатель отключает нагрузку от батареи, тем самым отключая батарею от устройства. Когда батареи достигают уровня напряжения отключения, нам нужно разработать схему для включения переключателя.

Схема защиты для аккумуляторов 12 В

Построим схему защиты для защиты нагрузки и аккумулятора от переразряда, построим схему защиты. Чтобы отрегулировать сопротивление для достижения желаемого диапазона работы, мы будем использовать аналогичную схему, но изменим сопротивление. Диод больше не проводит ток и не будет базового напряжения, что эффективно отключает батарею от нагрузки, когда напряжение ниже 8В. Мы надеемся использовать эту схему для защиты аккумулятора и нагрузки от перезарядки.

ИС, используемые для защиты от переразряда

Cs облегчают нашу работу, когда мы имеем дело со сложной схемой и должны регулировать мощность для нагрузки. Можно заменить несколько схем одной интегральной схемой. Интегральные схемы способны одновременно контролировать и контролировать поток энергии. Две интегральные схемы могут справиться с этим приложением.

LTC2960

Микросхема LTC2960 IC для контроля многоячеечной батареи высокого напряжения обеспечивает два входных напряжения. Если напряжение батареи низкое, вывод RST в микросхеме сигнализирует о низком напряжении, переходя в высокий уровень. Пользователь может обеспечить ИС либо инвертирующими, либо неинвертирующими входами. Эта ИС обычно используется в портативном оборудовании с батарейным питанием, батареях и других системах.

LT1495

LT1495 — это маломощные операционные усилители, способные выдавать очень низкие токи питания. Источник питания может быть рассчитан на 3В, 5В или +-15В. Имея диапазон напряжения 2,2–36 В, это устройство позволяет регулировать широкий диапазон напряжений. Эта ИС имеет несколько преимуществ по сравнению с другими схемами защиты, в том числе тот факт, что схема, созданная ИС, использует ток менее 4,5 миллиампер. Устройство также защищает аккумуляторы до 18В.

Как зарядить полностью разряженный аккумулятор

При перезарядке аккумулятора увеличивается его внутреннее сопротивление. Емкость батареи может быть потеряна в два раза в результате этого, поэтому батарея с трудом подзаряжается. Когда напряжение падает ниже 3,0 В, происходит серьезное повреждение. Периодически проверяйте аккумулятор на предмет накопления тепла и не оставляйте его без присмотра. В этом случае расходы могут быть снижены. Во время пыхтения или перегрева восстановить батарею невозможно. Зарядка от аккумуляторов происходит по аналогичной схеме.

Если вы ищете лучшее место для получения блоков питания, вы попали по адресу! EP-Power стремится дать вам полную приверженность обеспечению наилучшего качества и предоставлению первоклассных продуктов и услуг.