DIYバッテリーレベルインジケーター。シンプルで高精度なバッテリー放電インジケーター

放電インジケータ Li-ion / Li-pol バッテリー

どういうわけかリチウムイオン電池を手に入れました。すべて問題ありませんが、完全に放電したときに電源を切る方法がわかりません。携帯電話のバッテリーから「ハンカチスイッチ」を引きちぎり、バッテリーにはんだ付けしました。

森の奥で携帯電話を充電していると、電池が切れていて、どれくらい切れているか分からないことに気づき、1週間後に家に帰ってみると、私は深い放電の境界を越えていました.「ハンカチスイッチ」が機能していないことが判明しました.

シンプルで信頼できるインジケーターを探し始めました。残念ながら、インターネット上では、「ルーズ」で原始的なデザインしか見つかりませんでした.抵抗器とツェナーダイオードの値を選択するのに1日以上費やしたと確信しています.

幸いなことに、ADC マイクロコントローラーを使用した例を見つけました。

私は C 言語を表面的に知っていましたが、それでもこのコードを自分のタスクに適合させることにしました。
最初に、atmega8 を使用し、外部ダイオード基準電圧源を使用しましたが、結局のところ、この ION は非常にフローティングでした。内部 ION atmega8 は 2.56v であり、2.5 までの電圧の測定には使用できません。

詳細を調べたところ、atmega88-「優れた内部 ION 1.1v を搭載しています!」を見つけました。
シグネットの配線をしやすいように図を描いてみました。

ハンカチを作り、必要に応じてプログラムを修正して完成させました。
メガが 2.5v から動作するかどうかは不明でしたが、2.3v から問題なく動作しました。デバイスのアルゴリズムは次のとおりです。

電力が表示されると、電源の電圧が表示され、約10秒後にインジケーターが消え、1分後に再び点灯します。
電圧が 2.5 ～ 2.6V を下回ると、表示が消えたかどうかに関係なく、最後の LED が点滅し始めます。
急激に電圧が上昇した場合は、点滅を止めて通常モードに戻ります。
このアルゴリズムは、バッテリーの消耗を抑えるために選択されました。
消費電流表示なし0.2mA、表示あり24mA。
低電圧でのパフォーマンスを向上させるために、内部の 128kHz ジェネレーターが使用されました (再プログラミングの際に考慮する必要があります!)。
電圧がある値よりも大きい場合、各 LED が点灯します。この場合は次のようになります。
2.5v 2.7v 2.9v 3.1v 3.3v 3.6v 3.8v 4.0v
驚いたことに、インジケーターの精度は非常に高いことがわかりました。
プリント回路基板スプリントレイアウト形式で、サイズは 2x3cm です。

結果は次のようなデバイスです。

別の問題は、マイクロコントローラのプログラミングに関するものです。
私は PROTTOSS プログラマー http://protoss.com/...programmer.htm を使用しています。
第5版 avr studios は avr910 をサポートしておらず、4 番目の AVR PROG にはそのようなマイクロコントローラーはありません。また、私のコンピューターには PonyProg 用の COM ポートがありません。 CodeVisionAVR205 (治った) をダウンロードすることで悪循環から抜け出すことができ、Pony Prog に似たプログラマーのチップウィンドウに満足しました。

そして、最も重要なのは、ヒューズ：

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最も一般的なドライバーの問題は、車内にダッシュボードがないことです。この問題は、特にインジケーターが高い場合、ドライバーがバッテリーの放電に遅れて気付くため、不快感を引き起こします。このような表示装置は非常に簡単に組み立てられることに注意する価値があります。

電圧計を使用して、バッテリーの充電量を自分で測定できます。今日、電圧計は非常に高価です。私たちにとって重要なのは、電荷が到達できる値だけであるため、それほど多くはないため、バイパスします。

バッテリーの充電を測定するデバイスは、電圧計なしで手作業で作成できることに注意してください。

以下は、指標となるを作成するためのシステムです。 LEDランプ. 電圧が低下して電池残量が少なくなると、LEDランプが点灯し、充電の目安となります。

図を見ると、組み立てが難しくないことがわかります。システムのどの要素も簡単に購入できます。トランジスタの使用方法:

KT315B
KT3102
S9012
S9014
S9016

LEDランプとして、どれでも購入できますが、主なことは動作電圧 15 ～ 20 V の範囲でした。

システムの主要かつ不可欠な要素は、可変抵抗器 R2は、その助けを借りて、インジケーターがトリガーされる限界が設定されていますが、回路が1.5 kOhmでそれを取るように言っているにもかかわらず、20 kOhm以内でより強力なものを取る必要があります。 R1 \u003d 20 kOhmを使用すると、VT1キーを開くための抵抗がほとんどなくなるためです。

通常の充電で12 V以上のバッテリーを使用すると、トランジスタVT1が開き、インジケーターLEDランプHL1をシャントします。バッテリ電圧が低下すると、VT1 が閉じるまで時間の経過とともに減少し、オフにした後、VT2 が開き、HL1 LED ランプが点灯します。これは、バッテリの充電が少ないという信号として機能します。このようなスキームでは、任意のシグナリングしきい値を接続できます。

ボードとして、PC や古いテレビの素材を使用できます。このシステムは小さくて便利です。

システムのセットアップには、抵抗を調整し、アラームを設定するための制限を設定するための電源用デバイスが必要です。

必要に応じて、より正確な測定のために、感度しきい値が異なる複数の回路を作成できます。

Li-ion は過放電が非常に気まぐれで、バッテリーを死なせないために、自家製のものを作ることにしました。 低バッテリーインジケータードライバー用。前述。バッテリーケースのLEDが点灯し、電圧が所定のレベルを下回ると点灯します。

低バッテリインジケータとは何ですか?

たとえば、保護基板なしでリチウムイオン電池を使用しているとします。誤って過負荷にならないように、通常の 30 アンペアのヒューズを取り付けることができます.自動車用のヒューズを使用するか、断面積 0.5mm2 の銅コアから自家製のヒューズを作成します。

必要な限度を超えてバッテリーを過放電しないようにするために、以下の放電インジケーターを使用します。バッテリーが設定レベルまで放電されると、LED が点灯します。充電時にバランス調整を行うので、ケースにコネクターを持ってきました。

また、中間放電用の回路を設定することもできます。たとえば、タイプの 50% または 75% がすぐに座ります。または、異なる電圧に調整された複数の回路を使用することもできます。たとえば、3 つ。 1 つ目は充電の 75%、2 つ目は 50%、3 つ目は 25% で点灯します。

自家製インジケーターのスキーム。

それで、スキームに（インターネットで掘り下げました）。スキームは組み立てられ、テストされ、すぐに獲得されます。

スキームは使用します TL431.

とても便利です。それを使用した多くのスキームは大幅に簡素化されています。だから、私のように一度にパックで購入できます。

それをもとに、バッテリーのバランサーを作ることもできますが、それについてはまた別の機会に。

かかった。私たちがワンピースを持っているように、彼らはパックを持っています。

BC547 トランジスタは非常に一般的で、1 ペニーの費用がかかり、ラジオ部品店で入手できます。できる中国人から買うしかし、それはまた非常に安いです。パックを取るだけなら。

一度に異なる金種の抵抗器を購入しました。 これは非常に安価な抵抗器のセットです 長い間あなたを喜ばせるでしょう。

R1*(私にとって)=4.6K; R2=1K; R3 \u003d 11K（BC547トランジスタ用に選択）; R4 \u003d 1.5K（回路の供給電圧に応じてLEDを選択します）。

低電力の3ミリLEDを採用 、 smdだけではケースにマウントするのが不便です。

回路に必要な応答電圧に対する抵抗R1の計算は、次の式に従って実行されます。 R1=R2*(Vo/2.5V - 1).

インジケーターは 14V、つまりバンクあたり 3.5V で点灯すると予想していました (私のバッテリーは公称値 3.7V の 4 つのバッテリーで構成されています)。満充電状態で16.8V（1缶あたり4.2V）。 R2 を 1K としましょう。（設定時低電圧、たとえば 3.6V の場合、R2 10K を使用する必要があります)。

だから私たちは数えます 14V用. R2=1KΩ=1000Ω。 R1=1000*(14V/2.5V-1)=1000*(5.6-1)=1000*4.6=4600 オーム = 4.6K オーム ( 14.4Vドライバー用 （リチウムに変換された各3.7Vの4缶）。

12V用 (3.7V の 3 バンク) ドライバー 10.5Vで R2=1K R1=1000*(10.5/2.5-1)= 3.2KΩ.

18V用 (3.7V 5缶) ドライバー 、リチウムに換算：操作 17.5Vで R2=1K R1=1000*(17.5/2.5-1)= 6KΩ.

怠惰すぎて数えられない人のためのR2 \u003d 1KΩでのR1値のリスト：

5V - 1K
7.2V～1.88K
9V - 2.6K
10.5V～3.2K
12V - 3.8K
14V - 4.6K
15V - 5K
17.5V～6K
18V - 6.2K
20V - 7k
24V - 8.6k

ドライバー用のバッテリー放電インジケーター。

動作良好で安定しています。設定不要です。

組み立てのために、送料無料で中国人から購入しました。
10個入り30金種の抵抗器セット . ベゴ 300個
パック TL431 ペニーのために。

の理論から充電式電池私たちはそれを覚えていますリチウム電池下げられないレベル 3.2ジャーあたりのボルト。そうしないと、容量が失われ、はるかに速く故障します。したがって、最小電圧レベルの制御は非常に重要です。リチウム電池. 進路携帯電話またはラップトップでは、重大な放電のオプションはスマートコントローラーによって除外されますが、中国の懐中電灯のバッテリーは非常に迅速に殺され、フォーラムに中国のリリースがどのようなたわごとを書いている可能性があります. これを防ぐために、次のいずれかを収集することを提案します。簡単な回路リチウム電池インジケータ。

この回路では表示素子として LED を使用しています。高精度で調整可能なツェナーダイオード TL431 がコンパレータとして使用されます。 TL 431 を思い出してください。これは、出力電圧が 2 つの外部抵抗器を使用して 2.5 ～ 36 ボルトの任意の値に設定される調整可能なシリコンツェナーダイオードです。回路動作のしきい値は、制御電極回路の分圧器によって設定されます。為に車電池他の抵抗値を選択する必要があります。

LEDは明るい青色が最適で、最も目立ちます。ツェナーダイオード TL431 - 多くで使用インパルスブロック保護フォトカプラ制御回路の電源であり、そこから借りることができます。

LED が使用される役割のインジケータは、バッテリーの電圧が制御されたレベルを下回るとすぐに点滅を開始します。検出回路は特殊なマイクロアセンブリMN13811に基づいており、回路はバイポーラトランジスタQ1およびQ2に基づいて実装されています。

MN13811-M チップが使用されている場合、バッテリ電圧が 3.2V を下回ると、LED が点滅し始めます。この回路の大きな利点は、監視中の回路の消費電流が 1 μA 未満であり、点滅モードでは約 20 mA であることです。このデバイスは、導電率の異なる 2 つのバイポーラトランジスタを使用しています。 MN13811シリーズの集積回路は、最後の文字に応じてさまざまな電圧で利用できるため、異なる応答しきい値にマイクロアセンブリが必要な場合は、同じマイクロ回路を使用できますが、文字インデックスは異なります.