Меню

Контроль разряда аккумулятора 12в

Индикатор разряда для любого аккумулятора

Данная схема характеризуется четким порогом включения при достижении установленного уровня напряжения. Этот индикатор универсален, имеет потенциометр для выставления заданного значения и может работать с любым аккумулятором в диапазоне 3-16 В.

Понадобится

  • Два транзистора PN2222, структуры NPN.
  • Светодиод 3 В.
  • Переменный резистор 10 кОм.
  • Два резистора 4,7 кОм.
  • По одному резистору 56 кОм и 460 Ом.

Особых требований к деталям нет, все без лишних проблем меняются на аналогичные. В плане резисторов — отклонение от номинала может быть на 10 процентов. Это не страшно, берите близкие по значению.

Изготовление универсального индикатора разряда

Берем транзисторы и разгибаем вывода.

Припаиваем к одному к его базе резистор на 4,7 кОм.

Далее берем второй и коллектором припаиваем к этому же резистору.

Теперь припаиваем еще резистор на 4,7 кОм.

Далее паяем на 56 кОм слева и 460 Ом справа.

В дело идет светодиод.

Полная схема со всеми обозначениями.

Как работает схема?

Потенциометром устанавливается уровень срабатывания, это уже решили. На транзисторе слева собран пороговый элемент, на транзисторе справа — ключ для светодиода.
К примеру, выставим уровень срабатывания 3,5 В. Если напряжение на схеме выше, скажем 3,6 В, то первый транзистор открыт, а ключ заперт. Светодиод в данном случае не горит. Индикатор потребляет минимальный ток.
Если напряжение упало ниже порогового значения, и составляет, скажем 3,48 В, то первый транзистор закрывается и открывается ключ. В результате мы видим свечение светодиода, показывающее условно, что аккумулятор разряжен.

Также схема отлично работает в диапазоне 12 В.

Что дает возможность использовать индикатор для любых аккумуляторов или батарей в промежутке 3-12 В.

Источник



2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Защита АКБ 12 В от сильного разряда

В одном из старых номеров зарубежного радиожурнала есть неплохая схема защиты для свинцовой гелевой батареи 12 В (в том числе для автомобильной).

Защита АКБ 12 В от сильного разряда

Защита АКБ 12 В от сильного разряда

Позже специалисты указали на конструктивную и концептуальную ошибку, заключающуюся в том, что когда нагрузка отключается схемой, ток по-прежнему потребляется от батареи и имеет значительную величину. Нетрудно представить что будет без вмешательства пользователя при её срабатывании: через какое-то время реле сработает, подключив нагрузку, которая разрядит аккумулятор до нуля.

Первое улучшение схемы

Вот предложение по модернизации.

Защита АКБ 12 В от сильного разряда

Схема требует некоторого вмешательства со стороны пользователя в виде включения её с помощью кнопки S1. Если напряжение батареи выше, чем напряжение отключения, питание всей схемы удерживается с помощью реле. Если напряжение упадет ниже установленного значения (например, оно установлено на 10,2 В), реле будет отключено, а аккумулятор будет физически отключен от устройства и нагрузки.

Защита АКБ 12 В от сильного разряда

В конечном итоге реле было заменено на полевой МОП-транзистор, чтобы снизить потребление тока во включенном состоянии и уменьшить вероятность отказа механической части модуля.

Концепция удобного обращения с предохранителями здесь была преднамерено, чтобы добиться физического отключения батареи при превышении низкого напряжения и предотвращения повторного включения. Можно вернуться к полной автоматизации, но в нее необходимо внести некоторые изменения, чтобы минимизировать энергопотребление, потому что такой предохранитель будет потреблять ток даже в отключенном состоянии. Это всё-же должна быть схема с минимально возможным энергопотреблением.

Конечно каждая электронная конструкция несет в себе определенный риск отказа. Эта схема проста, в ней нет электролитических конденсаторов с ограниченным сроком службы, поэтому есть вероятность, что при правильной работе она прослужит очень долго.

Другая модернизация схемы защиты

Защита АКБ 12 В от сильного разряда

Вдобавок изменили R7 на 120k, потому что у схемы был слишком маленький гистерезис. Теперь работает нормально.

Защита АКБ 12 В от сильного разряда

После модификации принципиальная схема потребляет около 10 мА при 10,2 В. При 12 В после включения реле ток будет около 50 мА.

Защита АКБ 12 В от сильного разряда

Переделка улучшает работу этой схемы, хотя 10 мА тоже недостаточно. Можно еще сделать кнопку ПУСК для включения. Тогда после выключения она не будет потреблять ток и не включится сама по себе при увеличении напряжения на батарее. На этом этапе достаточно изменить плату и добавить кнопку, параллельно замыкающим контактам реле.

Читайте также:  Провода зарядки аккумулятора ваз 2107

Источник

Защита аккумулятора от глубокого разряда

Многие автомобилисты из личного опыта знают, что кислотные и гелевые аккумуляторы быстро выходят из строя от глубокого разряда до напряжения менее 10 вольт, причиной тому не выключенные своевременно магнитолы, усилители и другие автомобильные гаджеты являющиеся потребителями электрической энергии. Чтобы не допускать глубокого разряда аккумуляторной батареи, предлагаю собрать простое и надежное устройство которое не позволит разрядить гелевый или кислотный аккумулятор ниже 10 вольт.

Где же это устройство можно применить?

В современном мире существует очень много полезных автомобильных девайсов подключаемых к бортовой сети автомобиля через гнездо прикуривателя, позабыв отключить которые есть риск полностью разрядить аккумулятор. Тем более в советских автомобилях в отличии от иномарок прикуриватель не отключается поворотом замка зажигания.

Многие автолюбители на иномарки специально устанавливают дополнительный прикуриватель работающий без зажигания, чтобы заряжать телефон или ноутбук во время стоянки автомобиля с заглушенным двигателем. Защиту можно установить например на мощную аудио систему и тогда у настоящего меломана всегда в аккумуляторной батарее останется немного заряда для запуска двигателя. Вообщем вариантов применения данного устройства много надеюсь на вашу смекалку. Ну а пока вы будете размышлять, я расскажу, как это устройство защиты аккумулятора от глубокого разряда работает.

На этом рисунке изображена схема защиты аккумулятора от глубокого разряда.

Источник

Разрядное устройство для автомобильного аккумулятора

Нужно ли разряжать аккумулятор ?

Чтобы автомобильный аккумулятор работал дольше, а также для определения остаточной емкости и восстановления, его надо периодически полностью разряжать.

разрядное устройство для аккумуляторов

Представленное здесь разрядное устройство позволяет производить измерение емкости аккумуляторов, как новых так и Б/У. Описание принципа работы схемы разрядки аккумулятора в конце страницы.

А сначала немного «теории»:

Срок службы батареи зависит от условий ее эксплуатации и определяется не годами или месяцами работы, а количеством циклов заряд-разряд. Количество этих циклов уменьшается с увеличением глубины разряда батареи и времени пребывания ее в разряженном состоянии. Нахождение АКБ в разряженном или слабо заряженном состоянии вызывает необратимые последствия и снижает срок ее службы. Срок службы аккумуляторов в годах – значение очень приблизительное, рассчитанное для «тепличных» условий работы. В рекламе может быть написано, что срок службы аккумуляторов составляет 10 лет, но не указано, что этот срок будет реальным при пяти циклах заряда-разряда в месяц и глубине разряда 30-40%. Надо также учитывать, что в процессе работы уменьшается емкость аккумулятора. Признаками окончания срока службы аккумулятора являются уменьшение времени заряда (быстрый рост напряжения) и быстрый разряд. Характеристики АКБ производители дают при температуре 20 — 25 °С. При эксплуатации за рамками этих температур характеристики меняются в худшую сторону.

В настоящее время существует большое количество типов батарей имеющих свои зарядно-разрядные характеристики, но подавляющее большинство типов автомобильных аккумуляторов считается полностью разряженными, когда напряжение на нагрузке упадет до 10,2 вольта – по 1,7 вольта на каждой банке.

разрядная характеристика

Таким образом, конечное напряжение автомобильной АКБ, как правило, равно 1,7 Вольт на элемент и для 12-ти вольтовой автомобильной батареи составляет 10,2 вольта; для 6-ти вольтовой — 5,1В; для 24-х вольтовой — 20,4В. Максимальное напряжение кислотных АКБ должно быть 2,5 В на элемент, 15 В для 12-ти вольтовой батареи.

На степень заряженности влияет множество факторов, и точно ее могут определить только специальные разрядные устройства с встроенным микропроцессорным контроллером.

разрядное устройство

В промышленных разрядно-диагностических устройствах рекомендуют токи разряда, составляющие одну пятую часть от номинальной емкости АКБ (получается делением емкости батареи на 5): Пример: при емкости 60 Ач, рекомендуемый ток разряда = 12 А. Такие устройства с микропроцессорными контроллерами имеют расширенные функции по восстановлению и проверке работоспособности АКБ.

Читайте также:  Как пользоваться зарядным устройством для зарядки аккумулятора

Самый простой, но очень приблизительный метод определения степени заряженности «не убитого» стартерного аккумулятора с жидким электролитом состоит в измерении цифровым вольтметром напряжения на клеммах аккумулятора. Измерение производят после выдержки отключенной от всех нагрузок АКБ не менее двух -трех часов: 100% — 12.70 Вольт; 80% — 12.46V; 60% — 12.28V; 50% — 12.20 V; 40% — 12.12; 30% — 12.04; 20% — 11.98; 10% — 11.94 Вольт.

Как можно разрядить автомобильный аккумулятор

Самый простой вариант разрядки в домашних условиях – это подключение к аккумулятору вольтметра и нагрузки. В качестве нагрузки используют 3-5 автомобильных ламп накаливания указателя поворотов мощностью 21 Вт включенных параллельно, либо одну ближнего света на 55-60 Вт. Купить такие лампы пока-что можно очень дешево, ипользуя самые неходовые, например двухспиральные 21+5(4) Ватт.

Перед разрядкой аккумулятор надо зарядить.

Внимание! Подключенные к аккумулятору лампы имеют высокую температуру, что может привести к ожогам или оплавлению окружающих предметов.

Лампы размещают на диэлектрической поверхности с низкой теплопроводностью, например на кафельной плитке.

узнать емкость аккумулятора

При использовании в качестве нагрузки трех ламп на 21 ватт, включенных параллельно средний ток разряда составляет 4,5 А, для четырех ламп средний ток составит 6А. Теперь самое главное не пропустить момент, когда показания на вольтметре достигнут 10,2 – 10, 5 вольт, а это значит, что аккумулятор разряжен полностью – надо быстро отключить нагрузку и подключить его к зарядному устройству.

Если засечь время от начала разряда до конечного напряжения, то можно рассчитать емкость аккумулятора , умножив время (в часах) на средний ток разряда (в амперах).

Главный недостаток такого способа разряда в необходимости постоянного контроля показаний вольтметра: в конце разряда напряжение на АКБ уменьшается очень быстро и, если пропустить момент отключения, то можно «убить» аккумулятор. Поэтому и было сделано это простое автоматическое разрядное устройство, которое отключает нагрузку при полном разряде и фиксирует время разряда. Остается умножить время на средний ток и реальная емкость АКБ известна. Есть, конечно, один ньюанс: аккумулятор заряжен не полностью (зависит от зарядного устройства) и расчетная емкость будет ниже фактической. Поэтому после зарядки лучше измерить плотность электролита (при темрературе 20-25 градусов). Эта процедура должна производиться с особой аккуратностью и не пригодна для необслуживаемых АКБ. Напряжение заряженной ячейки в состоянии покоя в разомкнутой цепи при плотности 1,26 кг/дмз составляет 2,1В.

Описание схемы, конструкция и настройка разрядного устройства для аккумуляторов

Схема собрана на макетной плате.

как полностью разрядить аккумулятор

R1 – 1…4k7; R2 – 2k; R3 – 1k; R4 – 430; R5 – 100; R6 – 560; R7 – 3k9; C1, C2 – 0,1…0,33; K1 – CMA3 12VDC (792H) 30A; K2 – РГК15.3 (5-6v); DA1 – 7806; DA2 – LM324A; VT1 – кт972А. Вместо реле К2 можно поставить любое маломощное реле на 12 Вольт, подключив его параллельно нагрузке.

как проверить емкость аккумулятора

В качестве таймера разряда можно использовать любой кварцевый электро-механический будильник или настенные часы с питанием от батарейки АА. Для этого надо подключить маломощное реле на 12 вольт и контактом разрывать питание электромеханических часов, предварительно установив стрелки на 12 часов. После полного разряда реле отключится, часы остановятся и покажут время разряда. Контакт реле К2 с помощью проводов припаивается к кусочку двухстороннего стеклотекстолита, на одной стороне которого сделана фаска, чтобы его легко можно было вставить между батарейкой и контактом в часах.

как определить емкость аккумулятора

Rн — две автомобильные лампы накаливания: одна на 55Вт, другая на 21Вт. Лампа на 21 Вт включена постоянно и ипользуется для тренировки и определения емкости аккумуляторов от ИБП на 12 вольт емкостью 7-12 A/h, а лампа на 55Вт подключается тумблером, средний ток разряда составляет 6 А и в таком режиме происходит диагностика и восстановление АКБ емкостью 55-75 Ампер-часов.

Читайте также:  Аккумуляторы для лодок deka

прибор для измерения емкости аккумулятора

Кнопка S1 служит для запуска процесса разряда, цепочка R1 — VD1 нужна для настройки разрядного устройства от маломощного регулируемого источника питания при отключенных нагрузочных лампах. Стабилизатор DA1 служит для создания опорного напряжения, питания компаратора DA2 и реле K2. Делители напряжения R2 – R3 и R4 – R5 – R6 определяют порог отключения нагрузки от аккумулятора. Транзистор VT1 — ключ включения/отключения реле К1. Компаратор DA2 управляет включением/отключением нагрузки при заданном напряжении (10,2В) на аккумуляторе. На делителе R2-R3 напряжение в три раза меньше напряжения на аккумуляторе, то есть при Uakk = 10,2 V напряжение на выводе 12 DA2 составляет 3,4 вольта и это пороговое напряжение нужно выставить с помощью R5 на выводе 13 DA2.

Сделать стабилизатор тока разряда не составляет технических трудностей, но для тренировки АКБ и определения емкости с погрешностью 10% достаточно мощность ламп нагрузки разделить на 12 вольт и умножить на 0,9. Это будет средний ток разряда, который надо умножить на время разряда. Так, для данного устройства, мощность ламп составляет 76Вт, ток при 12 В будет 6,33 А, плюс ток, потребляемый схемой (в основном обмотка К1) порядка 0,2 А. 6,53 В умножаем на 0,9 и получаем 5,87 А. При времени разряда 10 часов емкость аккумулятора 58,7 А/час, при времени 6 часов — около 35 А/часов.

Для настройки необходим цифровой мультиметр и регулируемый источник постоянного напряжения

Процесс настройки заключается в следующем:

Параллельно кнопке и контакту реле К1 подключается тумблер или устанавливается перемычка,
Схема с отключенными лампами нагрузки подключается к регулируемому стабилизированному блоку с выходным током > 0,3A. В таком варианте основным потребителем является обмотка реле К1 с током потребления 0,15…0,25 А в зависимости от типа.
К выходу БП подключается цифровой мультиметр и выставляется напряжение 10,2 вольта. Резистором R5 достигается срабатывание реле.
После этого напряжение БП многократно изменяется в диапазоне 9 -11 вольт и резистором R5 порог срабатывания подгоняется до 10,2 В +/- 0,1В. Далее тумблер или перемычка удаляются, на БП устанавливается напряжение 12В, нажатие на кнопку должно включить реле. Медленно уменьшая напряжение, убедитесь, что отключение реле К1 происходит при напряжении 10,2 вольта. Теперь подключите лампы к схеме.

ток разрядки

Схема регулируемого блока питания собрана на LM317T в стандартном включении. Единственное отличие – два переменных резистора, один для грубой, другой для точной регулировки напряжения. Резистор номиналом 680 Ом устанавливают в среднее положение, резистором 6,8 кОм выставляется напряжение 10,2 вольта. При этом напряжении диапазон регулировки «точного» резистора +/- 1,3 вольта.

Порядок работы с устройством
1) Замерьте напряжение на АКБ. Если напряжение меньше 11 вольт, произведите подзарядку.
2) Установите стрелки электромеханических часов на 12:00
3) Подключите аккумулятор к разрядому устройству соблюдая полярность.
4) Нажмите кнопку «Старт». Загорится светодиод и нагрузочные лампы.
5) Разряд прекратиться, когда напряжение АКБ достигнет конечной величины.
Следует знать, что напряжение разряженной батареи будет возрастать после отключения нагрузки, поэтому при нажатии кнопки старт через некоторое время после автоматического отключения разрядка опять сработает, но будет продолжаться очень короткое время.
6) Разрядка может быть временно приостановлена отключением одной из клемм.
7) После первого цикла разряда произведите полный заряд АКБ током, величиной 1/10 емкости аккумулятора.
8)Перед началом контрольного разряда температура электролита должна быть в пределах 18…27°С.
9) Повторите пункты 2), 3), 4)
10) После прекращения разряда определите фактическую емкость АКБ перемножением среднего тока нагрузки на время разряда.
11) Обязательно произведите полный заряд!!
Окончательный полный заряд автомобильных батарей производится нормальным зарядным током с соблюдением всех правил, с доводкой плотности электролита в конце заряда.
Если фактическая емкость аккумулятора менее 50%, чем заявленная производителем, будьте готовы к замене аккумулятора

Источник