مؤشر مستوى البطارية DIY. مؤشر بسيط لتفريغ البطارية عالي الدقة

مؤشر التفريغ ليثيوم أيون / بطارية ليثيوم بول

بطريقة ما حصلت على بطاريات Li-ion ، كل شيء سيكون على ما يرام ، لكنهم لا يعرفون كيف يغلقون أنفسهم عندما يتم تفريغهم تمامًا. تم قطع "منديل مفتاح" من بطارية الهاتف الخلوي ، وملحم بالبطارية.

في أعماق الغابة ، أثناء شحن هاتفي منه ، أدركت أن البطارية قد نفدت ، ولم يكن من الواضح كم من الوقت نفد. بعد أسبوع ، عندما عدت إلى المنزل ، أدركت في رعب أنها بدت وكأنها لقد عبرت حدود التفريغ العميق ، وتبين أن "مفتاح المنديل" معطل.

شرعت في العثور على مؤشر بسيط وموثوق. لسوء الحظ ، على الإنترنت ، قابلت تصميمات بدائية فقط على "السائبة". أنا متأكد من أنني كنت سأقضي أكثر من يوم واحد في اختيار قيم المقاومات وثنائيات زينر.

لحسن الحظ ، وجدت مثالًا على استخدام متحكم ADC.

كنت أعرف لغة C بشكل سطحي ، لكنني قررت تعديل هذا الجزء من الكود لمهمتي.
أولاً ، تم استخدام atmega8 ، مع مصدر جهد مرجعي خارجي للديود ، ولكن كما اتضح ، كان هذا ION عائمًا جدًا. كان ION atmega8 الداخلي 2.56 فولت ولا يمكن استخدامه لقياس الجهد حتى 2.5.

بعد البحث في التفاصيل ، وجدت atmega88- "يحتوي على ION داخلي ممتاز 1.1v!"
لقد قمت برسم مخطط بحيث يكون من الملائم القيام بتوصيل الأسلاك الخاصة بالخاتم.

لقد صنعت منديلًا وصححت وأكملت البرنامج ليناسب احتياجاتي.
كان عدم اليقين هو ما إذا كان العملاق سيعمل من 2.5 فولت ، فقد كان يعمل دون مشاكل من 2.3 فولت. خوارزمية الجهاز كالتالي:

عندما تظهر الطاقة ، فإنها تشير إلى جهد مصدر الطاقة ، بعد حوالي 10 ثوانٍ تنطفئ المؤشرات ، وبعد دقيقة تضيء مرة أخرى.
إذا كان الجهد أقل من 2.5-2.6 فولت ، فإن آخر مؤشر LED يبدأ في الوميض ، بغض النظر عما إذا كان المؤشر قد انطفأ أم لا.
إذا زاد الجهد فجأة ، فإنه يتوقف عن الوميض ويعود إلى الوضع العادي.
تم اختيار هذه الخوارزمية لتقليل استنزاف البطارية.
الاستهلاك الحالي بدون إشارة 0.2mA ، مع إشارة 24mA.
للحصول على أداء أفضل عند الفولتية المنخفضة ، تم استخدام مولد داخلي 128 كيلو هرتز (يجب أن يؤخذ في الاعتبار عند إعادة البرمجة!).
يضيء كل مصباح إذا كان الجهد أكبر من بعض القيمة ، في هذه الحالة:
2.5 فولت 2.7 فولت 2.9 فولت 3.1 فولت 3.3 فولت 3.6 فولت 3.8 فولت 4.0 فولت
لدهشتي ، تبين أن دقة المؤشر عالية جدًا.
لوحة الدوائر المطبوعةبتنسيق Sprint Layout ، مقاس 2x3 سم.

والنتيجة هي مثل هذا الجهاز:

هناك مسألة منفصلة تتعلق ببرمجة المتحكم الدقيق.
أستخدم مبرمج PROTTOSS http://prottoss.com/...programmer.htm.
الإصدار الخامسلا تدعم استوديوهات avr avr910 ، وفي الرابع AVR PROG لا يوجد مثل هذا المتحكم الدقيق ، إلى جانب ذلك ، ليس لدي منافذ com لـ PonyProg على جهاز الكمبيوتر الخاص بي. تمكنت من الخروج من الحلقة المفرغة عن طريق تنزيل CodeVisionAVR205 (تم علاجه) ، وقد سررت بنافذة رقاقة المبرمج المشابهة لـ Pony Prog.

والأهم من ذلك ، الصمامات:

كيف تحب هذه المقالة؟

هل هذا الجهاز يعمل من أجلك؟

دكتور. اليكس
VictorSL
ReZZZZZZZ
المتشرد
ماسلينكوف

مشكلة السائق الأكثر شيوعًا هي عدم وجود لوحة عدادات في السيارة. هذه المشكلة تخلق بعض الانزعاج ، لأن السائق لاحظ أن بطارية فارغة في وقت متأخر ، خاصة إذا كان المؤشر مرتفعًا. يجدر الانتباه إلى أن مثل هذا الجهاز للإشارة يتم تجميعه بسهولة تامة.

يمكنك قياس شحن البطارية بنفسك باستخدام مقياس الفولتميتر. اليوم ، الفولتميتر غالي جدًا ، ولأنه ليس كثيرًا نتجاوزه ، لأنه بالنسبة لنا من المهم فقط القيمة التي يمكن أن تصل إليها الشحنة.

يجدر الانتباه إلى حقيقة أن الجهاز الذي سيتم قياس شحن البطارية به يمكن صنعه يدويًا وبدون الفولتميتر.

يوجد أدناه نظام الإنشاء ، كمؤشر مصباح LED. عندما ينخفض الجهد الكهربائي ويكون شحن البطارية منخفضًا ، يضيء مصباح LED ، والذي يعمل كمؤشر لإعادة الشحن.

بالنظر إلى الرسم التخطيطي ، يمكنك التأكد من أنه لن يكون من الصعب تجميعه. من السهل شراء أي عنصر من عناصر النظام. كيف يمكن استخدام الترانزستورات:

KT 315B
KT 3102
S9012
S9014
S9016

كمصباح LED ، يمكنك شراء أي شيء ، الشيء الرئيسي هو أنه جهد التشغيلكان في حدود 15-20 فولت.

العنصر الرئيسي والذي لا غنى عنه في النظام هو مقاومة متغيرة R2 ، بمساعدتها ، يتم تعيين الحد الذي يتم عنده تشغيل المؤشر ، على الرغم من حقيقة أن الدائرة تقول أنها تأخذ 1.5 كيلو أوم ، فمن الضروري أن تأخذ أكثر قوة في غضون 20 كيلو أوم. لأنه إذا أخذنا R1 \ u003d 20 kOhm ، فسيكون هناك القليل من هذه المقاومة لفتح مفتاح VT1.

إذا كنت تأخذ بطارية بشحنة عادية تبلغ 12 فولت أو أكثر ، فسيتم فتح الترانزستور VT1 وتحويل مصباح مؤشر LED HL1. عندما ينخفض جهد البطارية ، سينخفض VT1 بمرور الوقت حتى يتم إغلاقه ، بعد إيقاف تشغيله ، يفتح VT2 ويضيء مصباح HL1 LED ، وهذا بمثابة إشارة إلى أن شحن البطارية منخفض. لمثل هذا المخطط ، من الممكن توصيل أي عتبة إشارة.

كلوحة ، يمكنك استخدام مواد من جهاز كمبيوتر شخصي أو تلفزيون قديم. هذا النظام صغير ومفيد.

لإعداد النظام ، أنت بحاجة إلى جهاز لإمداد الطاقة يتم من خلاله ضبط المقاوم وتعيين حدود التنبيه.

إذا لزم الأمر ، يمكنك عمل العديد من هذه الدوائر ذات عتبات حساسية مختلفة لقياسات أكثر دقة.

Li-ion متقلبة للغاية للإفراط في التفريغ ، ولكي لا تقتل البطارية ، قررت أن أصنع منزلاً مؤشر بطارية منخفضلمفك البراغي. وصفت في وقت سابق. يجب أن يضيء مؤشر LED الموجود في علبة البطارية ويضيء عندما ينخفض الجهد الكهربائي إلى ما دون المستوى المحدد مسبقًا.

ما هو مؤشر انخفاض البطارية؟

على سبيل المثال ، أنت تستخدم بطاريات ليثيوم أيون بدون لوحة حماية. حتى لا تفرط في التحميل عليهم عن طريق الصدفة ، يمكنك وضع مصهر عادي بقدرة 30 أمبير.نأخذ سيارة أو نصنع واحدًا محليًا من قلب نحاسي مع مقطع عرضي 0.5 مم 2.

من أجل عدم الإفراط في تفريغ البطارية أكثر من الحد المطلوب ، نستخدم مؤشر التفريغ أدناه ، والذي سيضيء مؤشر LED عند تفريغ البطارية إلى المستوى المحدد. نقوم بتنفيذ التوازن عند الشحن ؛ لهذا ، أحضرت موصلًا إلى العلبة.

يمكنك أيضًا إعداد الدائرة لتفريغ متوسط ، على سبيل المثال ، 50٪ أو 75٪ من النوع سيجلس قريبًا. أو حتى استخدام عدة دوائر مضبوطة على الفولتية المختلفة. على سبيل المثال ، ثلاثة. يضيء أحدهما بنسبة 75٪ ، والثاني عند 50٪ ، والثالث بنسبة 25٪ من الشحن.

مخطط مؤشر محلية الصنع.

لذلك لمخطط (حفر على الإنترنت). يتم تجميع المخطط واختباره وكسبه على الفور.

يستخدم المخطط TL431.00 (ليرة تركية).

إنه مفيد جدًا ، سأخبرك. يتم تبسيط العديد من المخططات معها إلى حد كبير. لذا يمكنك شراؤها في عبوة مرة واحدة ، مثلي.

بناءً عليه ، يمكنك أيضًا إنشاء موازن للبطارية ، ولكن أكثر في ذلك في وقت آخر.

أخذ. لديهم حزمة ، مثل لدينا قطعة واحدة.

الترانزستور BC547 شائع جدًا ، ويكلف فلسًا واحدًا ومتاحًا في أي متجر لمكونات الراديو. يستطيع شراء من الصينيينلكنها أيضًا رخيصة جدًا. إذا كان فقط لأخذ حزمة أيضا.

لقد اشتريت بالفعل مقاومات من فئات مختلفة في وقت واحد. هنا مجموعة رخيصة جدا من المقاومات مما سيسعدك لفترة طويلة قادمة.

R1 * (بالنسبة لي) = 4.6 كيلو ؛ R2 = 1 ك ؛ R3 = 11K (محدد للترانزستور BC547) ؛ R4 \ u003d 1.5K (نختار لمصباح LED اعتمادًا على جهد إمداد الدائرة).

نأخذ أي مصباح LED منخفض الطاقة بثلاثة ملليمترات ، فقط smd ليس مناسبًا للتركيب في العلبة.

يتم حساب المقاوم R1 لجهد الاستجابة المطلوب للدائرة وفقًا للصيغة: R1 = R2 * (Vo / 2.5V - 1).

توقعت أن يضيء المؤشر عند 14 فولت ، أي 3.5 فولت لكل بنك (تتكون بطاريتي من أربع بطاريات بقيمة اسمية 3.7 فولت). في حالة مشحونة بالكامل 16.8 فولت (4.2 فولت لكل علبة). لنأخذ R2 يساوي 1K. (عند الضبط على الفولتية المنخفضة، على سبيل المثال 3.6V ، يجب أن تأخذ R2 10K).

لذلك نحن نحسب لمدة 14 فولت. R2 = 1KΩ = 1000 Ω. R1 = 1000 * (14 فولت / 2.5 فولت -1) = 1000 * (5.6-1) = 1000 * 4.6 = 4600 أوم = 4.6 كيلو أوم ( لمفك البراغي 14.4 فولت (4 علب كل منها 3.7 فولت ، محولة إلى الليثيوم).

ل 12 فولت (3 بنوك 3.7 فولت) مفك براغي عند 10.5 فولت R2 = 1K R1 = 1000 * (10.5 / 2.5-1) = 3.2KΩ.

ل 18 فولت (5 علب 3.7 فولت) مفك براغي ، المحولة إلى الليثيوم: العملية عند 17.5 فولت R2 = 1K R1 = 1000 * (17.5 / 2.5-1) = 6KΩ.

قائمة قيم R1 عند R2 \ u003d 1KΩ لأولئك الذين هم كسالى جدًا بحيث لا يمكن الاعتماد عليهم:

5 فولت - 1 كيلو
7.2 فولت - 1.88 ك
9 فولت - 2.6 كيلو
10.5 فولت - 3.2 كيلو
12 فولت - 3.8 كيلو
14 فولت - 4.6 ك
15 فولت - 5 ك
17.5 فولت - 6 كيلو
18 فولت - 6.2 ك
20 فولت - 7 كيلو
24 فولت - 8.6 كيلو

مؤشر تفريغ البطارية الجاهز لمفك البراغي.

يعمل بشكل جيد ومستقر. لا يحتاج إلى ضبط.

للتجميع ، اشتريت من الصينيين مع الشحن المجاني:
مجموعة مقاومات من 30 فئة 10 قطع . فيجو 300 قطعة.
حزمة TL431.000 بنس واحد.

من نظرية بطاريات قابلة للشحننتذكر ذلك بطاريات الليثيوملا يمكن إنزالها المستوى 3.2فولت لكل جرة ، وإلا فإنه يفقد قدرته ويفشل بشكل أسرع. لذلك ، فإن التحكم في الحد الأدنى من مستوى الجهد مهم جدًا بالنسبة لـ بطاريات الليثيوم. دورة في هاتف محمولأو كمبيوتر محمول ، يتم استبعاد خيار التفريغ الحرج بواسطة وحدة تحكم ذكية ، لكن بطارية مصباح يدوي صيني يمكن أن تُقتل بسرعة كبيرة ، ثم تكتب على المنتديات أي نوع من الهراء الإصدار الصيني. لمنع حدوث ذلك ، أقترح جمع واحد من دوائر بسيطةمؤشر بطارية الليثيوم.

يتم استخدام LED كعنصر إشارة في هذه الدائرة. يتم استخدام الصمام الثنائي الزينر القابل للتعديل بدقة TL431 كمقارنة. استرجع TL 431 - صمام زينر من السيليكون قابل للتعديل بجهد خرج يتم ضبطه على أي قيمة من 2.5 إلى 36 فولت باستخدام مقاومين خارجيين. يتم تعيين عتبة تشغيل الدائرة بواسطة مقسم جهد في دائرة إلكترود التحكم. إلى عن على بطارية السيارةتحتاج إلى اختيار قيم المقاوم الأخرى.

من الأفضل أن تأخذ مصابيح LED اللون الأزرق الساطع ، فهي الأكثر وضوحًا. زينر ديود TL431 - يستخدم في كثير كتل الدافعمزود الطاقة في دائرة التحكم في optocoupler للحماية ويمكن استعارته من هناك.

يبدأ المؤشر ، في دوره ، في الوميض بمجرد أن ينخفض الجهد على البطارية عن المستوى المتحكم فيه. تعتمد دائرة الكاشف على تجميع دقيق متخصص MN13811 ، ويتم تنفيذ الدائرة على أساس الترانزستورات ثنائية القطب Q1 و Q2.

إذا تم استخدام شريحة MN13811-M ، فعندما ينخفض جهد البطارية إلى أقل من 3.2 فولت ، يبدأ مؤشر LED في الوميض. ميزة كبيرة للدائرة هي أنه أثناء المراقبة ، تستهلك الدائرة أقل من 1 μA ، وفي وضع الوميض ، حوالي 20 مللي أمبير. يستخدم الجهاز اثنين من الترانزستورات ثنائية القطب ذات الموصلية المختلفة. تتوفر الدوائر المتكاملة من سلسلة MN13811 لجهد مختلف ، اعتمادًا على الحرف الأخير ، لذلك إذا كان التجميع الدقيق مطلوبًا لعتبة استجابة مختلفة ، فيمكنك استخدام نفس الدائرة المصغرة ، ولكن مع فهرس أحرف مختلف.