Предотвращение разряда аккумулятора

Предотвращение разряда аккумулятора Предотвращение разряда аккумулятора

СтопРазряд предназначен для защиты автомобильного аккумулятора (далее АКБ) от глубокого и/или частичного разряда, посредством отключения минусовой клеммы АКБ от бортовой сети автомобиля, в ситуациях, когда разряд может привести к невозможности запуска двигателя. Уникальной особенностью СтопРазряда является наличие собственного датчика вибраций, который позволяет, с одной стороны, настраивать устройство без нарушения герметичности корпуса, а, с другой, управлять его состоянием (отключать защиту и восстанавливать питание) без непосредственного доступа к его корпусу (что очень удобно, т.к. АКБ обычно находится под капотом). СтопРазряд можно настроить в широком диапазоне напряжений, задержек срабатывания и чувствительности датчика вибраций. Подробнее см.  Настройка.

Предотвращение разряда аккумулятора

2. ПОРЯДОК УСТАНОВКИ

Для установки устройства СтопРазряд вам потребуется гаечный ключ (чаще всего достаточно одного ключа на 10) для ослабления и затяжки крепления клемм.

Предотвращение разряда аккумулятора

 2.1. Ослабьте крепление и снимите минусовую клемму.

Предотвращение разряда аккумулятора Предотвращение разряда аккумулятора Предотвращение разряда аккумулятора

2.2. Установите и закрепите устройство СтопРазряд на минусовой клемме аккумулятора, а минусовой кабель соедините с верхней клеммой, как показано на картинке.

 ВНИМАНИЕ !!! не нужно затягивать клеммы аккумулятора слишком сильно. Материал клемм достаточно пластичен. Слегка покачивайте устройство одной рукой во время затягивания гайки.

Остановите затяжку как только устройство перестанет поддаваться.

Предотвращение разряда аккумулятора Предотвращение разряда аккумулятора

2.3. Подключите питающий провод к плюсовой клемме АКБ. Например, можно ослабить гайку крепления полюсовой клеммы аккумулятора, зафиксировать контакт питающего кабеля устройства (как показано на картинке выше). Снова, аккуратно и без лишних усилий, затянуть крепление плюсовой клеммы аккумулятора. 

3. НАСТРОЙКА

3.1. Сразу после подключения питания (см. п 2.3.) засветятся и погаснут все светодиоды. Далее, снизу вверх, по одному, начнут зажигаться периферические светодиоды.

 После этого СтопРазряд перейдет в режим настройки уставок. Замигает единственный светодиод, указывающий текущую уставку по напряжению срабатывания защиты (начальная заводская уставка 12,3В).

 

Постукивая по корпусу устройства можно установить новый уровень напряжения срабатывания в диапазоне от 11.7В до 12,6В с шагом 0,1В.

Добившись мигания светодиода на нужном вам уровне напряжения, прекратите постукивание на 2-3 секунды. 

Предотвращение разряда аккумулятора

3.2. Следующим этапом настройки будет выбор времени срабатывания защиты, при этом устройство начнет мигать уже парами светодиодов начиная с минимальной заводской уставки в 10 минут. Аналогичным п.3.1. образом можно выбрать уставку в диапазоне от 10 до 50 минут.

Аналогично п.3.1 добившись мигания светодиодов на нужной вам задержке срабатывания, прекратите постукивание на 2-3 секунды. 

3.3. Последним этапом настройки является установка чувствительности сенсора вибраций. От самого чувствительного (сверху) до самого грубого (снизу) при этом устройство начнет мигать отрезками по три светодиода.

 ,

Аналогично п.3.1 и 3.2, добившись мигания светодиодов на нужном вам уровне чувствительности, прекратите постукивание на 2-3 секунды. Прибор запомнит последнее установленного значение времени и перейдет в основной режим работы.

3.4. Сброс уставок. Если требуется сбросить и переустановить сохраненные уставки времени, напряжения или чувствительности срабатывания, отключите устройство от плюсовой клеммы на 2-3 секунды (см.п 2.3.) и повторите действия указанные в п. 3.1, 3.2 и 3.3.

4. ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ

4.1. ВАЖНО !!! После завершения установки, включите сигнал аварийной остановки. 

Через некоторое время (обычно 10-30 секунд) начнет часто мигать красный светодиод «Защита». Это значит, что устройство правильно определило включение аварийной сигнализации.

Если по истечении 20-30-ти секунд после включения аварийной сигнализации мигание красного светодиода «Защита» не наблюдается, эксплуатация устройства на вашем автомобиле не безопасна. Т.к.

в случае аварии или вынужденной остановки в неположенном и слабоосвещенном месте с включенной аварийной сигнализацией, ваш автомобиль может стать причиной ДТП, если, при достижении порогового значения напряжения на аккумуляторе, устройство проигнорирует аварийную сигнализацию и отключит питание, и, как следствие, аварийные и габаритные огни.

Столкнувшись с такой проблемой, Обратитесь к нам по телефону беспльной горячей линии 8-800-707-74-17 или через сайт stoprazryad.ru для замены устройства.  

4.2. В отсутствие вибраций на корпусе автомобиля и устройства, светодиоды, указывающие напряжения, и уставки плавно погаснут. Это сделано для еще большей экономии заряда аккумулятора.

Если создать небольшую вибрацию, например, легко постучать по корпусу устройства пальцем, пнуть по колесу автомобиля ногой, свечение светодиодов на несколько секунд восстановится.

При этом устройство будет цикличеки показывать:Текущую уставку напряжения (мигание одного светодиода)Текущую уставку времени срабатывания (мигание 2-х светодиодов)Текущую уставку чувствительности датчика вибраций (мигание 3-х светодиодов)Напряжение на АКБ (столбик светодиодов соответствующего уровня, без мигания).

Если устройство не «засыпает» при отсутствии вибраций  или «не просыпается» при постукивании по его корпусу, значит устройство неисправно. Обратитесь для замены устройства по гарантии. 

4.3. При включенном двигателе, если генератор и регулятор напряжения исправны и на клеммы поступает АКБ подается напряжение выше 12,7В (как правило 13-14В), устройство, вместо текущего напряжения на клеммах АКБ демонстрирует циклически нарастающий столбик светодиодов, символизируя зарядку.

Если этого не наблюдается (т.е. светодиоды демонстрируют текущее напряжение 12,6В или ниже), значит генератор или регулярор(выпрямитель) автомобиля неисправны, и зарядка АКБ не происходит. Существует так же вероятность что в данном случае, измерительные цепи устройства СтопРазряд работают некорректно.

В любом случае, если при запущенном двигателе СтопРазряд, помимо уставок, не показывает циклически нарастющий столбик светодиодов, то стоит обратиться к услугам квалифицированного электрика для поиска и устранения неисправности системы зарядки АКБ автомобиля. 

4.4.

 Если при заглушенном двигателе СтопРазряд, без видимой причины отключил АКБ, и не восстанавил питание даже при создании сильных вибраций (сильный пинок по колесу или постукивание по корпусу устройства), вне зависимости от того, светятся какие-либо светодиоды или нет, демонтируйте устройство и сообщите об этом через сайт stoprazryad.ru и/или по бесплатному телефону  горячей линии 8-800-707-74-17 для урегулирования вопроса в рамках гарантийных обязательств.

5. ОПИСАНИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ

Срабатывание защиты аккумулятора происходит по следующему алгоритму:  

Если не включена аварийная сигнализация Ипри этом напряжение на АКБ упало ниже настроенного уровня (см. раздел Настройка п.3.1.

) начинается обратный отсчет выбранного при настройке промежутка времени (см. раздел Настройка п.3.2.).

, по истечении которого, СтопРазряд отключает минусовую клемму от бортовой сети и ждет появления вибраций (выбранного уровня) на корпусе автомобиля (пинок по колесу или действия злоумышленников).

Но !!! если до завершения отсчета времени

ИЛИ напряжение на клеммах АКБ восстановится до уровня выше установленного, (см. раздел Настройка п.3.1. ).

ИЛИ будет уловлена вибрация, (выше уровня срабатывания (см. раздел Настройка п.3.3. ).

отсчет времени будет обнулен и остановлен.

Новый отсчет возобновлен с начала и ТОЛЬКО когда напряжение снова опустится ниже установленного уровня, при условии если аварийная сигнализация будет отключена. 

Единственным условием восстановления подключения минусовой клеммы и, соответственно, восстановления питания бортовой сети автомобиля, после срабатывания СтопРазряда, является появление вибрации на корпусе автомобиля(выше установленного уровня).

Но если напряжение на клеммах АКБ восстановится выше выбранного уровня (что часто бывает после быстрого разряда по причине не выключенных фар) , уже после срабатывания СтопРазряда, устройство не восстановит питание до тех пор, пока не уловит вибрацию на корпусе автомобиля

Таким образом, столкнулись с тем, что СтопРазряд отключил бортовую сеть автомобиля, достаточно создать вибрацию на корпусе автомобиля и СтопРазряд восстановит питание. Если в процессе настройки был установлен максимальный уровень чувствительности вибродатчика, то обычно достаточно легкого пинка ногой по колесу,  как для вызова срабатывания противоугонной сигнализации.

ВАЖНО !!! 

Защитные функции устройства могут быть приостановлены включением штатной аварийной сигнализации автомобиля. Устройство СтопРазряд автоматически определяет работу аварийной сигнализации и не отключает аккумулятор при любом уровне разряда.

Оставляя свой автомобиль в неположенном или слабоосвещенном месте по причине аварии, неисправности и т.п., помимо габаритных огней, обязательно включайте аварийную сигнализацию. Если вы оставите включенными только габаритные огни или фары, устройство отключит бортовую сеть для защиты аккумулятора и ваш автомобиль может стать причиной других аварий.

Если нет возможности сразу установить причину срабатывания защиты, т.е.:

  • не были включены фары или иные осветительные приборы;
  • срок годности аккумулятора не близок к истечению;
  • автомобиль не находился на стоянке длительное время;

в этом случае рекомендуется без промедления обратиться к специалистам для установления причин сверхнормативно быстрого разряд или недозаряда АКБ.

6. Гарантийные обязательства 

  1. Производитель предоставляет бессрочную гарантию на данное изделие.
  2. Гарантия распространяется только на брак при производстве и/или выход изделия из строя по вине изготовителя.
  3. Гарантия не распространяется на случаи естественного износа изделия вследствие использования, такие как: обрыв питающих проводов, разрушение клемм вследствие многократного монтажа и демонтажа, и т.п..
  4. Гарантия не распространяется на случаи короткого замыкания верхней выходной клеммы с плюсовой клеммой аккумулятора.
  5. Гарантия не распространяется на случаи неправильного использования или ремонта связанные с нарушением целостности корпуса изделия. 
  6. Все претензии могущие возникнуть в связи с этими гарантийными обязательствами ограничены заменой самого неисправного устройства на новое при условии возврата неисправного устройства производителю по адресу, согласованному с производителем по телефону горячей линии поддержки  8-800-707-74-17 или через этот сайт.

Удачи на дорогах !

Схема защиты АКБ от глубокого разряда

Предотвращение разряда аккумулятора

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. Предотвращение разряда аккумулятора 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». Предотвращение разряда аккумулятора Предотвращение разряда аккумулятора 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.

Читайте также:  Заправка автомобильного кондиционера своими руками

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. Предотвращение разряда аккумулятора Предотвращение разряда аккумулятора 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.

Предотвращение разряда аккумулятора Предотвращение разряда аккумулятора 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…

Как защитить АКБ от полного разряда | Каталог самоделок

Простое устройство, состоящее всего из двух транзисторов, поможет каждому автовладельцу защитить аккумулятор своей машины от полного разряда. Это особенно актуально для тех, чьи автомобили не оснащены сигнализатором непогашенного света фар.

Характеристики устройства.

  • Напряжение отключения — 10±0,5В.
  • Максимальный ток, работающего устройства— 1 мА.
  • Максимальный ток, отключенного устройства— 10 мкА.
  • Максимально допустимый проходящий ток через устройство — 5А.
  • Кратковременный ток – 10 А (не дольше 5 сек).
  • Время срабатывания при коротком замыкании в нагрузке не более — 100 мкс.

Электрическая схема.

Предотвращение разряда аккумулятора

В основе работы используется полевой транзисторN-канального типа, например,RFP50N06, который выполняет роль «ключа». При падении напряжения питания до 10,5 В., защита срабатывает и аккумулятор отключается от нагрузки. При подаче напряжения для заряда происходит автоматическое включение устройства.

Еще одна функция, которую осуществляет схема – защита от короткого замыкания.

Схема  очень проста и содержит минимальное количество радиоэлементов, поэтому для ее повторения не требуется обязательного изготовления печатной платы. При наличии всех необходимых деталей, меньше чем за полчаса, сборка может быть осуществлена на специальной монтажной плате или с применением навесного монтажа.

  • Предотвращение разряда аккумулятора
  • Предотвращение разряда аккумулятора
  • Предотвращение разряда аккумулятора
  • Предотвращение разряда аккумулятора
  • Предотвращение разряда аккумулятора

Учитывая высокие токи проходящие через устройство, пайку необходимо производить тщательно. MOSFET-транзистор желательно закрепить на радиаторе, для предупреждения его перегрева и выхода из строя.

Наладка сводится к подбору сопротивления R3 и R4, которые отвечают за порог срабатывания (чем выше их значение, тем чувствительнее схема).

SW – микро переключатель без фиксации, небольших габаритов,  для включения защты . При желании, можно не использовать, активируя устройство кратковременным замыканием клеммы (-) аккумулятора с выходом «минус».

Список необходимых запчастей и их ориентировочная стоимость:

  1. Полевой транзистор – 1 шт (60руб)  –  RFP50N06 N-канал 60В 50А 170 град [TO-220AB]
  2. Транзистор КТ 361 – 1 шт (5 руб).
  3. Резисторы маломощные – 4 шт (по 1 руб) – 3 на 10 кОм, и 1 на 100 кОм
  4. Стабилитрон – 1 шт – 6 руб
  1. Предотвращение разряда аккумулятора
  2. Таким образом, если не учитывать цену на расходные материалы (припой, электроэнергия для паяльника), себестоимость такого электронного защитного аппарата составляет менее 75 рублей.
  3. Николай Владимирович.

РадиоКот :: Устройство защиты аккумуляторной батареи от глубокого разряда "УЗАБ"

Добавить ссылку на обсуждение статьи на форумеРадиоКот >Схемы >Питание >Зарядные устройства >

Теги статьи: Добавить тег

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.

Предотвращение разряда аккумулятора

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

Предотвращение разряда аккумулятора

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.

Предотвращение разряда аккумулятора Предотвращение разряда аккумулятора

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?

Защита аккумулятора 12 В от глубокого разряда

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:

Предотвращение разряда аккумулятора

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):
Предотвращение разряда аккумулятора

Плата SMD (Нужно зеркалить):
Предотвращение разряда аккумулятора

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.

  • Предотвращение разряда аккумулятора
  • Потребляемый ток платой — около 6-7 mA.
  • Ссылка на скачивание архива: Схема и плата
Читайте также:  Система отопления ваз 2107: неисправности и способы устранения

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

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 OP07как компаратора совместно со стабилизатором 78L05.

Схема из первоисточника.

Предотвращение разряда аккумулятора

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:

Предотвращение разряда аккумулятора

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.

  1. Кнопки применены разных цветов, зеленая на включение, красная – на отключение.
  2. Печатную плату в формате layout качаем здесь
  3. Вид со стороны пайки:

Предотвращение разряда аккумулятора Предотвращение разряда аккумулятора

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 виспользовании 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

Сульфатация свинцового стартерного аккумулятора глазами владельца автомобиля и как с нею бороться или… Устройство разрядки аккумулятора

Я — Евгений Мерзликин автолюбитель с оч. большим стажем и пробегом, а все сказанное далее — это мое личное мнение и Вы можете воспользоваться моими советами только на свой страх и риск.

Вот пришла зима и сразу все автолюбители заговорили о зарядных устройствах свинцовых аккумуляторов.
На радиолюбительских форумах открылись соответствующие темы, пошли горячие споры — чем и как надо заряжать аккумуляторы на автомобилях.
Кончились морозы приходит весна и появляются «подснежники» — те, кто зимой не ездит на автмобилях.

и тут вопросы зарядки встают еще острее — выясняется, что за зиму аккумуляторы разрядились у кого процентов на 50, или кому не повезло на 80 или 90… Тут надо быстро обратиться к соседу по гаражу — прикурить, затем подключить свой аккумулятор и погонять минут 15-20 потом обязательно заглушить-завести свое авто и убедившись, что оно завелось — снова заглушить и спокойно идти домой.

Срок службы автоаккумулятора при этом сократится примерно вдвое. И вот тут звучит страшное слово «СульфАтация».

Правила борьбы с сульфатацией
Правило 1. Не оставляйте надолго разряженный аккумулятор!
Правило 2. Не оставляйте ненадолго разряженный аккумулятор!
Правило 3. Не перезаряжайте Ваш аккумулятор.

Максимальноразрешаемое мною напряжение на полностью заряженном аккумуляторе + 14,7 В (на некоторых современных заморских, если написано «Ca» бывает до +16 В, но это скорее исключение — начало сульфатации).
Правило 4. Не переразряжайте Ваш аккумулятор.

Минимальноразрешаемое мною напряжение на полностью разряженном аккумуляторе + 10,5 В (если меньше — Ваш аккумулятор начал разрушаться, если оставить не бОльшой срок — обязательно разрушится).
Правило 5.

Обязательно проводите 1…2 раза в год антисульфатационные циклы — полный зарядаккумулятора + 14,7 В, затем полный разряд + 10,5 В (!!!не менее!!!).

Вот собственно и все. А если… если на Ваш аккумулятор уже напала эта самая су… сульфатация — попробуйте ее победить, вернее приостановить. Вылечить, полность восстановить, сульфатированный аккумулятор невозможно, но остановить сульфатацию, максимально сохранить емкость аккумулятора можно попытаться. Как?.. все оч.

просто — применить Правило 5.
Есть масса способов и методов, а также масса схем зарядных устройств, предназначенных для антисульфатационной зарядки, но мой совет не надо пренебрегать Правилом 5.

Даже после применения любого Зарядного устройства даже суперантисульфатационного можно ведь попробывать Ваш полностью заряженный до +14,7 В аккумулятор (+14,7 В — этто напряжение на аккумуляторе, измеренное сразу после окончания зарядки; когда аккумулятор остынет — примерно через сутки — это напряжение упадет до +12,6В) разрядить до рекомендуемых мною +10,5 В (ждать, когда аккумулятор остынет до + 12,5 В не надо) и снова зарядить.

Как заряжать?
Да в принципе все равно. Важно, чтобы напряжение на аккумуляторе было + 14,3…14,7 В
Если у Вас зарядное устройство с регулируемым током зарядки — то, Я рекомендую, лучше разбить процесс зарядки на три этапа.

Примечание. Обязательно ОДНОВРЕМЕННО необходимо контролировать ток заряда аккумулятора и напряжение на нем по двум РАЗДЕЛЬНЫМ приборам (лучше стрелочным, поверенным). Если у Вас имеется два тестера — один цифровой и один стрелочный, я предпочитаю цифровой использовать для измерения напряжения, а стрелочным мерить ток.

Все напряжения описанные далее измерены на клемах аккумулятора, а ток — постоянный ток (в случае зарядного устройства на тиристорах параллельно клемам измирительного прибора (амперметра) необходимо подобрать конденсатор емкостью 10…1000 мкФ — конденсатор с емкостью в 2 раза выше минимально допустимой, после увеличения которой показания амперметра не увеличиваются при постоянном токе заряда).

Итак…

Я, Евгений Мерзликин, автолюбитель с оч. большим стажем и пробегом, рекомендую:

Три этапа зарядки полность разряженного до 10,5 В аккумулятора. Токи заряда выставляются вручную. Стабилизация необязательна, но рекомендуема.

Режимы Напряжение на аккумуляторе
на протяженгии всего этапа
Ток заряда Время заряда Примечание
Этап 1. +10,5…11 В 1 А примерно 30 минут предзарядка, чтобы не посыпались пластины
Этап 2. +11…13,8 В 5…6 А,
допускается 3…4 А
точное значение 0,1С
примерно 10 часов
не допускать превышения напряжения
более 13,8…14,3 В
зарядка аккумулятора током
Iзар.оптимальное=0,1*С,
где С — емкость Вашего аккумулятора в Амперчасах
Этап 3. +13,8…14,7 В 0,8…1 А примерно 24 часа
не допускать превышения напряжения
более 14,7…15 В
дозарядка аккумулятора малым током
необходима для зарядки внутренних
объемов активной массы пластин

Примечание. На протяжении этапа 2 и этапа 3 рекомендуется контролируемая кратковременная разрядка в течении 10…30 минут.
Следить! Напряжение на аккумуляторе никогда не должно быть ниже 10,5 В!!!

Теперь поговорим о тонкостях.
Кронец зарядки аккумулятора — отследить напряжение на клемах аккумулятора +14,7 В — довольно просто и если пользоваться моими рекомендациями. На последнем этапе 3 снизить ток до 1 А.

Напряжение, в принципе, не поднимится выше 14,7…15 В. Окончание этапа 2 тоже довольно размыто. Можно заряжать током 0,1С в течении 5…7 часов, а времы этапа 3 растянуть до 30…40 часов, это в случае, если нет времени следить.

Читайте также:  Регистрация самодельного прицепа: что нужно знать?

Тонкостей тут нет никаких.

А вот разряд аккумулятора… — с этим очень сложно. Итак повторюсь:

Следить!
Напряжение на аккумуляторе никогда не должно быть ниже 10,5 В!!!

Поймать этот момент довольно сложно. Давайте разбираться. Реальная емкость Вашего аккумулятора может быть расчитана по формуле:

С=Iразряда*T, ___________ где ___________ (1)Iразряда — ток разрядки Вашего аккумулятора в А Iразряда=0,1С
T — время разрядки Вашего аккумулятора в часах.

________________
Замечание Дениса Багаева:
Прочитал эту статью про разрядку аккума, не согласен по поводу тока разрядки. Тоже много читал на эту тему и экспериментирую с аккумами по восстановлению оных. В других источниках предлагают разряжать током 1/20*С.

//реплика Евгения Мерзликина: В техусловиях на аккумуляторы емкость определена как время разрядки аккумулятора при токе (1/20)С.\ Думаю чем больше нагрузка, тем быстрее упадет напруга на клеммах до 10,5В, а чем меньше Iразряда тем дольше и соответственно глубже будет разряжаться аккум.

Если верить другим источникам, то при нагрузке 1/20*С напряжение на клеммах 10,5В будет соответствовать 100% разрядке аккума.

//продолжение реплики Евгения Мерзликина: В указаной выше статье я подчеркиваю, что все сказанное — только мое частное мнение, а ток (1/10)С выбран из соображения времени — сколько реально заряжающий человек (так сказать оператор) может контролировать процесс разряда в течении , скажем, выходного дня.
Желающие дискутировать — вопросы в почту.\
________________

Аккумуляторы изготавливаются таким образом, чтобы держать постоянное напряжение максимальное время. Рассмотрим графики напряжения на аккумуляторе в зависимости от времени разрядки рис. 1.

Предотвращение разряда аккумулятораРис. 1. Графики напряжения на аккумуляторе в зависимости от времени разрядки
I -новый аккумулятор; II — аккумулятор с частично засульфатированными пластинами

Мы видим — сначала напряжение на аккумуляторе падает довольно незначительно.

Но последний участок разрядки с 11 до 10,5 В проходит за время 10…15 минут, а на полностью засульфатированном аккумуляторе (на котором можно восстановить до 70% емкости) из моего личного опыта и за 5, а бывало за 2…3 минуты.

Понижение же напряжения ниже 10,5 В приводит к осыпанию активной массы пластин аккумулятора и уже полному выходу из строя аккумулятора.

Если же не разрядить аккумулятор до 10,5 В, а скажем остановиться на 11 или на 11,5 В, тогда середина активной массы окажется недоразряженной и там будут продолжаться процессы сульфатации. Хотя, как правило сульфатация в середине активной массы плстин отнимает только несколько процентов емкости аккумулятора и этим можно и принебречь, но я предлагаю сделать «разрядку» — устройство для разряда аккумулятора до минимально допустимого напряжения на нем +10,5 В.

Сначала я повторюсь.

Я — Евгений Мерзликин автолюбитель с оч. большим стажем и пробегом, а все сказанное далее — это мое личное мнение и Вы можете воспользоваться моими советами только на свой страх и риск, приняв мою точку зрения.

Устройство разрядки аккумулятора

Прежде всего откажемся от разряда аккумулятора через активные элементы, это усложнит схему.

Учитывая, что как я говорил выше, величина тока разряда аккумулятора качественно не влияет на устранение сульфатации в качестве разрядного элемента применим обыкновенную лампочку дальнего или ближнего света от автомобиля, мощностью 50 или 55 Вт, в зависимости от наличия невыбрАшенных лам с одной сгоревшей нитью у Вас в гараже или набора из нескольких ламп, соединенных паралельно, если Вы хотите точно подобрать разрядный ток в соответствии с инсирукцией Вашего аккумулятора. По моему мнению это может только повлиять на время разрядки.

Схема устройства представлена на рис. 2.

Предотвращение разряда аккумулятораРис. 2. Схема электрическая, принципиальная устройства для разрядки аккумуляторных батарей напряжением 12,6 В до минимально допустимого напряжения 10,5 В
La1 — нагрузочная разрядная лампочка, обеспечивающая ток разряда Вашего аккумулятора в пределах 3…6 А (обычно 40…60 Вт, 12 В).

Собственно это релейный ключ на составном транзисторе VT1,VT2 и реле Rel1, который подключен через стабилитрон VD1 с токоограничивающими цепями R1…R3 к разряжаемому аккумулятору контактом +10,5В.

Работает схема следующим образом. Резистором R1 устанавливается напряжение срабатывания ключа +10,5 В.

Таким образом, при подключении устройства к полностью (или не полностью) заряженному аккумулятору с напряжением выше 10,5 В пробивается (выходит на рабочий режим) стабилитрон VD1, открывается ключ VT1,VT2 и срабатывает реле Rel1, которое подключает разрядную лампочку La1.

Аккумулятор разряжается через лампочку до напряжения 10,5 В. Ток разряда полностью определяется мощностью лампочки и при мощности лампочки Pлампочки=55 Вт равен

  • Iразряда=Pлампочки/Uак=55 Вт/12,6 В=4,4 А
  • а в крайних режимах соответственно
  • Iразряда max/Uак=14,7 В=5,1 А
  • Iразряда min/Uак=10,5 В=3,6 А

Мощность набора лампочек можно довести до 75… Вт. Тогда разрядный ток будет порядка 6 А. Эффект будет тот же, но время разряда значительно сократится.

  1. По реальному времени разряда с достаточной точностью можно определить значение емкости Вашего аккумулятора по формуле (1).
  2. Настройка — калибровка схемы.
  3. Примечание: La1 — нагрузочная разрядная лампочка, обеспечивающая ток разряда Вашего аккумулятора в пределах 3…6 А (обычно 40…60 Вт, 12 В).
  4. Необходим дополнительный регулируемый в пределах не менее 10…15 В калибровочный источник питания

1.Чтобы не перегружать дополнительный регулируемый калибровочный источник питания — отключите на время настройки нагрузочную разрядную лампочку La1.
2.На дополнительном регулируемом в пределах не менее 10…15 В калибровочном источнике питания выставить напряжение +10,5 В.
3.

Подключить клемму +10,5В к «+» дополнительного регулируемого калибровочного источника питания.
4.Подключить клемму _|_(общий, земля) к «-» дополнительного регулируемого калибровочного источника питания.
5.Вывести движок R1 в нижнее по схеме положение (сопротивление максимально).

6.Медленно и плавно уменьшая сопротивление R1 (движок сдвигается вверх по схеме) добиваемся зажигания светодиода (срабатывания реле).

Проверка.
7.Плавно увеличиваем напряжение дополнительного регулируемого калибровочного источника питания до + 15 В — светодиод не переставая светится.
8.

Плавно уменьшаем напряжение дополнительного регулируемого калибровочного источника питания до погасания индикаторного светодиода.
9.

Если напряжение дополнительного регулируемого калибровочного источника питания лежит в пределах + 10,5…10,8 В процесс настройки закончен, в противном случае повторить пп. 2…8.
10.Отключить устройство разрядки от дополнительного регулируемого калибровочного источника питания.

11.Восстановить подключение нагрузочной разрядной лампочки La1.

Разрядка готова к работе.

В заключении хотелось бы сказать несколько слов о свободном контакте реле. Если немного подумать и присобачить (или прикошачить) к тому контакту управление включением зарядки — будет очень хорошо (не забудте при этом блокировать автоматическое включение разрядки при повышении напряжения на аккумуляторе выше +10,5 В).

Замеченные баги

После разряда до 10,5 В и после отключения разрядника — лампочки 55 Вт на новом аккумуляторе напряжение опять может возрасти выше 10,5 В и следовательно разрядка включится повторно и доразрядит ваш аккумулятор до величины 10,5 В. Этот процесс может повториться несколько раз, что неплохо для аккумулятора. Если в процессе отключения разрядки Вы заметите дребезг контактов реле — необходимо зашунтировать базу VT2 на землю емкостью 50…100 мкФ.

Детали

Транзисторы КТ315 с любой буквой. Резисторы, светодиод, лампочка любые из тех, что у вас есть. Реле любое слаботочное реле на ток срабатывания 15-150 мА и ток коммутации 5…10 А. при отсутствии такового можно применить реле от любого автомобиля. VT1 при этом необходимо заменить на более мощный, например КТ815, КТ817 или КТ805АМ.

Несколько слов по эксплуатации устройства. Скажу еще раз, хоть говорил выше.

Нежелательно оставлять разряженный аккумулятор надолго!

Желательно в течении получаса-часа после окончания разрядки поставить аккумуляторную батарею на зарядку. Т.к. аккумулятор — достаточно дорогостоящее изделее — нежелательно делать автомат заряда разряда. Ведь все процессы протекают как правило в широком диапазоне температур и лучше основные этапы контролировать лично.

Для индикации окончания процесса разрядки достаточно подключить слаботочную сирену через свободный контакт реле к дополнительному источнику питания или засульфатированному, но полуживому аккумулятору, который невозможно восстановить, но выбрасывать еще жалко.

Контролировать окончание процесса разрядки так же удобно по погасшей лампочке.

Удачи.

Евгений Мерзликин

Источник: http://irls.narod.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.

Предотвращение разряда аккумулятора

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!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *