Защита аккумулятора от переразряда — 1
Технодиум
›
Электроника
›
Зарядки и аккумуляторы
Защита аккумулятора от переразряда
|
Каскадный режим Защита аккумулятора от переразряда |
|
Сообщений: 43 #1 30-10-2021, 19:50
Есть аккумулятор от шуруповерта, 18 V 3 Ah. Полностью заряжен 20 V. В нем 10 штук 18650, соеденены паралельно-последовательно, 5 блоков из двух паралельно соедененных банок. Подскажите проверенную схему, гугл своим изобилием завел меня в тупик.
Сообщений: 286 #2 31-10-2021, 02:09
Дык вроде платы BMS для этого и существуют, зачем изобретать велосипед. По идее, эта плата должна стоять в этой батарее или шуруповерте, иначе одни аккумуляторы будут перезаряжаться, другие недозаряжаться (балансир). TL431 — comparator.xls
(Размер: 108.5 KB / Загрузок: 116) Файлы вложений
Сообщений: 43 #3 31-10-2021, 10:07 Защита от разряда стоит в шуруповерте, от перезаряда в зарядном. А так как я использую АКБ не по назначению приходится изобретать велосипед. Подумаю как к TL431 привязать полевик.
Сообщений: 43 #4 31-10-2021, 12:41
Нашол схему, на она на пределе напряжения от моего АКБ. Файлы вложений Эскизы
Сообщений: 895 #5 31-10-2021, 14:47
Видимо хотел написать выходное, нужно в анод КРЕНки последовательно впаять диод/ы 1N4007, количеством подбирая максимальное напряжение или нужный по напряжению стабилитрон.
Сообщений: 286 #6 31-10-2021, 17:26
Полевик ставить в аналоговом регуляторе нет смысла, они заточены для импульсных устройств, на постоянном токе будут только греться бесполезно. Если бы это был импульсный преобразователь, тогда да, выигрыш был бы большой.
Сообщений: 138 #7 31-10-2021, 19:40
Человек не заряжать/разряжать собирается,а просто отрубать нагрузку когда напряжение на аккумуляторе будет определенного уровня
Сообщений: 72 Репутация: 4 #8 31-10-2021, 20:17
Не годится эта схема. Это стабилизатор напряжения. Да, она отрубит напряжение при просадке, но она же и ограничит его верхний уровень. Если выставить напряжение 14 вольт, то на выходе больше 14 вольт не будет , схема будет стабилизировать выходное напряжение на этом уровне. Нужна схема на компараторе или какой нибудь логике.
Сообщений: 895 #9 31-10-2021, 20:40 (31-10-2021, 19:40)bulat : Схема помоему рабочая В данном включении это устройство будет делать все. (31-10-2021, 17:26)DarkRus66 : ибо нет ограничения зарядного тока (31-10-2021, 20:17)Cергей 78 : набросал схему, должна работать Придется gari ее немного доработать, у него АБ 18v.
Сообщений: 138 #10 31-10-2021, 20:57
И как же эта схема приведет к нагреву/взрыву? без этой схемы нагрева/взрыва не будет? Еще мысль-в аккумулятор сотового такая защита встроена,можно выдрать с пяти аккумуляторов эти платы и встроить в вашу схему,но это в теории.  ..
|
|
« Предыдущая тема Следующая » |
Если нет там такой функции (отрубании при переразряде), то можно просто добавить схему на реле и TL431 как пороговом компараторе.
Подскажите что изменить что-бы поднять входное напряжение. В теории я слаб.
: 09-2021
Самое обидное, что при полном разряде батареи с одной плохой секцией элементов в цепочке хороших, может привести ее не только к нагреву, а и к взрыву.Engineer
-
10
design
-
usability
-
creativity
-
content
10.
00
Engineer
-
10
design
-
usability
-
creativity
-
content
10.
00
Engineer
-
10
design
-
usability
-
creativity
-
content
10.
00
Engineer
-
10
design
-
usability
-
creativity
-
content
10.
00
Ода TL431 и зарядное устройство LiFePO4
- по: Эллиот Уильямс
Ботаник Ральф любит дешевые и грязные хаки, и за это мы ему аплодируем. Его последняя разработка — зарядное устройство LiFePO4, которое он сделал из деталей, которые были у него под рукой, менее чем за 0,50 доллара США. (Хотя мы думаем, что он действительно сделал это для удовольствия.)
Схема основана на программируемом параллельном регуляторе TL431, который сам по себе является потрясающим и недооцененным чипом. Если вы не знакомы с TL431 (также известным как LM431), вы обязаны получить техническое описание и подобрать пару при следующем заказе электронных компонентов. На самом деле, это такой замечательный чип, что мы не можем удержаться и не рассказать вам о нем ни минуты.
TL431
Несмотря на вводящий в заблуждение электрический символ, думайте о TL431 как о переключающем транзисторе, активируемом напряжением.
Когда напряжение на эталонном выводе ниже 2,5 В, транзистор не работает. Когда напряжение на эталонном контакте выше 2,5 В, транзистор действует как замкнутый переключатель, отводя около 100 мА тока на землю.
Если вы привяжете эталонный контакт к катоду, TL431 действительно ведет себя как стабилитрон с напряжением пробоя 2,5 В, но это слишком мало. TL431 представляет собой полноценную микросхему с прецизионным опорным уровнем напряжения, компаратором и активным транзистором, собранными внутри. Возможность подавать разные напряжения на опорный вывод и катод делает его интересным.
В простейшей схеме вы можете управлять светодиодом с помощью TL431. Подключите светодиод и токоограничивающий резистор к катоду и заземлите анод TL431. Тогда при напряжении на эталоне выше 2,5В светодиод загорится ярко. 2.5В вам не интересно? Вы можете добавить делитель напряжения, чтобы увеличить пороговое значение до любого значения выше 2,5 В, которое вы хотите. Здесь показан светодиод, который загорается только при входном напряжении 5 В или выше.
Вы можете использовать эту идею везде, где вам нужен переключатель, активируемый напряжением, например, в качестве монитора низкого напряжения батареи.
Зарядные устройства для аккумуляторов и обратная связь
TL431 хорош в качестве переключателя, но его эффективность зависит от обратной связи. Чтобы сделать стабилизатор напряжения из схемы светодиода, показанной здесь, все, что вам нужно сделать, это добавить транзистор вместо светодиода; пусть TL431 включает транзистор, когда напряжение падает ниже целевого напряжения, и выключает, когда напряжение поднимается выше. Действительно, это дешевое и веселое применение стабилизатора напряжения — то, на чем заканчивают работу почти все TL431 — обеспечение регулирования напряжения в импульсных источниках питания. На самом деле, у вас, вероятно, есть несколько в блоке питания вашего компьютера прямо сейчас.
Итак, вернемся к Ботану Ральфу и его зарядному устройству. Простое зарядное устройство Ральфа, по сути, представляет собой простую схему регулятора напряжения.
Он выбрал резисторы для установки напряжения R1 и R2 , чтобы дать ему 2,5 В на TL431, когда на выходе видно 3,6 В, напряжение, при котором батарея LiFePO4 в основном заряжается.
Чтобы увидеть TL431 в действии, сначала представьте, что он не проводит ток (выключен). Ток протекает от источника питания через RB1 и в транзистор, включив его. Напряжение на Vout увеличивается, батарея заряжается, и пропорционально увеличивается напряжение в середине делителя напряжения. Когда оно достигает порога 2,5 В, TL431 включается и потребляет ток, лишая транзистор тока базы и одновременно зажигая светодиод.
Поскольку батареи LiFePO4 любят заряжать постоянным током почти до конца своего диапазона, Ральф выбрал базовый резистор транзистора 9.0025 RB1 для ограничения максимального тока, подаваемого на батареи. Он проверил выходной ток полузаряженной батареи, чтобы убедиться, что он прав.
Теперь мы не совсем уверены, что это схема зарядного устройства постоянного тока.
В конце концов, основная схема — это регулятор напряжения. Рассчитывать на то, что коэффициент усиления по току транзистора будет постоянным в зависимости от температуры или разных транзисторов, немного схематично — например, Art of Electronics прямо предупреждает вас об изменчивости значения коэффициента усиления по току. Но элементы LiFePO4 выглядят довольно надежными по сравнению с другими литиевыми батареями, а профиль напряжения действительно варьируется только от 3,4 В при 10% заряда до 3,6 В при 90% заряда. Достаточно постоянный.
В нем также отсутствует ряд функций, которые нам нравятся в других зарядных устройствах LiPO, таких как определение температуры батареи и отключение по завершении зарядки. Но опять же, элементы LiFePO4 достаточно надежны для перезарядки, поэтому ему, вероятно, это сойдет с рук, если он не будет оставлять батареи в зарядном устройстве очень долго. В конце концов, это взлом.
TL431 в естественной среде обитания: рядом с оптоизолятором в дешевом импульсном блоке питания Итак, во-первых, мы хотели бы поблагодарить Ральфа за то, что он напомнил нам об очень полезной детали для минималистской электроники.
Спецификация TL431 полна интересных приложений, и объединенные функции источника опорного напряжения и транзистора, управляемого компаратором, в куске кремния стоимостью в пару центов делают это возможным. Если вам нужен выключатель, управляемый напряжением, где-то в вашем проекте, теперь вы знаете, где искать.
Кен Ширриф написал очень хороший анализ TL431, включающий изображения кристаллов. И для действительно эзотерического использования TL431, вот конструкция кристального радиоприемника, в которой TL431 используется как аудиоусилитель.
Что вы думаете о дизайне зарядного устройства Ральфа? У вас есть любимые трюки для TL431? Какой кусок кремния вы бы назвали необработанным неизвестным драгоценным камнем? Дайте нам знать в комментариях и отправьте совет о частях, которые вы хотели бы видеть в будущем.
Цепь сильноточного литий-ионного зарядного устройства
Требуется зарядить литий-ионный аккумулятор с высокой емкостью мА·ч высоким током с функцией автоматического отключения при полном уровне заряда.
Для реализации этого можно использовать следующую простую схему.
Вы можете убедиться, что литиевая батарея не заряжена слишком сильно (более 4,2 В), просто используя шунтовой стабилизатор TL431.
Это означает, что когда ячейка достигнет своего максимального напряжения, TL431 начнет проталкивать каждый ампер тока, протекающего через ограничительный резистор, к земле, чтобы шунтировать его и предотвратить попадание тока в литий-ионную ячейку.
Резистор 4,7 Ом ограничивает ток, чтобы он оставался в пределах диапазона шунтирующей способности TL431.
Для регулирования более высокого тока, как показано на рисунке выше, к TL431 добавлен дополнительный выходной транзистор PNP с использованием конфигурации пары Шиклаи.
Максимальный ток шунта равен 100 мА, которыми может управлять TL431, умноженному на коэффициент усиления PNP-транзистора.
Когда номинальный пиковый ток TL431 перестает ограничивать фактор, единственной проблемой является максимальный ток, который может обеспечить точно описанное зарядное устройство USB, который составляет около 500 мА.
Как только батарея достигает минимального напряжения, токоограничивающий резистор работает при сопротивлении 4,5 Ом. Однако наиболее оптимальным значением будет 4,7 Ом.
Здесь используется транзистор 2SB857 (T2), который был легко доступен при сборе компонентов. Это вполне обычное устройство с 50-В, 4-А и ч fe (мин) 60, номинал. Вы можете попробовать любой другой аналог в соответствии с высокими требованиями к току ячейки
. Это показывает, что почти любой TO220 PNP с аналогичными более высокими токами может справиться с этой задачей. Тот, который мы использовали в нашей конструкции, не был оснащен радиатором. Тем не менее, без какой-либо нагрузки (максимальный ток шунта) транзистор немного прогрелся, но не слишком сильно.
Поскольку PNP-транзистор выполняет большую часть операций зарядки сильноточного заряда литий-ионного элемента, а также его коллектор возвращается к отрицательной шине, резистор R4, который является токоизмерительным резистором, может быть включен в вывод коллектора.
чтобы активировать второй транзистор T1.
Это действие BJT активирует индикатор полного заряда батареи, LED1. Это было бы особенно сложно с единственным TL431, потому что включение токочувствительного резистора в выводе анода инициировало бы функционирование переменного напряжения смещения относительно его опорной точки.
Резистор, чувствительный к току, в выводе коллектора включен в контур обратной связи и оказывает крайне минимальное влияние на регулирование. P1 точно устанавливает напряжение «заряженной батареи».
Если ток вашего литий-ионного аккумулятора превышает 5000 мА·ч, то, вероятно, более подходящим будет зарядное устройство на базе LM338, как описано ниже: с проверенным IC2 или для аккумуляторов 10 Ач, если IC2 правильно заменить на LM396
Конструкция состоит из двух основных уровней: каскада регулятора напряжения IC2 и каскада отключения при перегрузке IC1.
IC2 подключается в обычном режиме регулятора напряжения, где P1 выступает в качестве ручки управления, позволяющей регулировать его для создания необходимого зарядного напряжения на соответствующей литий-ионной батарее на выходе.
Вывод 3 IC1 является чувствительным входом IC и заканчивается предустановкой P2 для поддержки регулировки уровня напряжения перезарядки.
Предустановка P2 настроена таким образом, что, когда батарея достигает значения полного заряда, напряжение на выводе 3 становится больше, чем на выводе 2, способствуя быстрому повышению напряжения на выводе 6 микросхемы.
В тот момент, когда это происходит, высокий уровень от контакта 6 фиксируется на контакте 3 с продолжительным высоким уровнем через R3, D2, замораживая цепь в этом положении.
Вышеупомянутый высокий уровень обычно подается на базу BC547, которая сразу же заземляет вывод ADJ микросхемы IC2, заставляя ее закрыть свое выходное напряжение, что приводит к отключению напряжения на литий-ионной батарее.
Теперь загорается красный светодиод, указывая на полный уровень заряда и условия отключения цепи.
P1, P2 = 10 K предусматривает
R3, R4 = 10K
D1, D5 = 6A4 Diode
D2 = 1N4148
D3, D4 = 4,7VZENER Diode 1/2 WATT
IC1 = 741 OPAMP для 12VEREN вход, LM321 для входа 24 В
IC2 = LM338
Как запустить схему.
