مخطط نهاية شحن البطارية. نصنع مؤشر جهد البطارية بأنفسنا: جودة عالية بأقل تكلفة

مؤشر شحن البطارية افعل ذلك بنفسك على مصباحي LED- ستعمل البطاريات التي يتم صيانتها بشكل صحيح بشكل جيد بالنسبة لك ومشاركتها. تشمل الصيانة ، على وجه الخصوص ، المراقبة المنتظمة لجهد البطارية. الدائرة الموضحة في الشكل 1 مناسبة لمعظم أنواع البطاريات. يحتوي على مرجع LED REF ، يعمل بتيار ثابت قدره 1 مللي أمبير ويوفر ناتج ضوء مرجعي بكثافة ثابتة ، بغض النظر عن جهد البطارية.

يتم توفير هذا الثبات بواسطة المقاوم R1 المتصل في سلسلة مع LED. لذلك ، حتى لو انخفض جهد بطارية مشحونة بالكامل إلى تفريغ كامل ، فإن التيار من خلالها سيتغير بنسبة 10٪ فقط. وبالتالي ، يمكننا أن نفترض أن شدة الإشعاع تظل ثابتة في نطاق جهد البطارية المقابل للانتقال من حالة الشحن الكامل إلى التفريغ الكامل.

يتغير التدفق الضوئي لمؤشر LED VAR للقياس وفقًا للتغيرات في جهد البطارية. من خلال وضع مصابيح LED بالقرب من بعضها البعض ، يمكنك بسهولة مقارنة سطوع توهجها ، وبالتالي تحديد حالة البطارية. استخدم مصابيح LED للعدسة المنتشرة لأن تركيبات العدسة الواضحة تهيج عينيك. توفير عزل بصري كافٍ لمصابيح LED بحيث لا يصطدم الضوء الصادر من أحد مصابيح LED بعدسة الآخر.

قياس عملية LED

يعمل عداد LED بتيار يتراوح من 10 مللي أمبير مع بطارية مشحونة بالكامل إلى أقل من 1 مللي أمبير مع بطارية فارغة تمامًا. يعد الصمام الثنائي zener D z المزود بمقاوم متسلسل R 2 ضروريًا حتى يكون للتيار اعتمادًا حادًا على جهد البطارية. يجب أن يكون مجموع جهد زينر وانخفاض الجهد عبر LED أقل قليلاً من أدنى جهد للبطارية. ينخفض ​​هذا الجهد عبر المقاوم R 2. التغييرات في جهد البطارية تسبب تغييرات كبيرة في تيار المقاوم R 2. إذا كان الجهد حوالي 1 فولت ، يتدفق 10 مللي أمبير من التيار عبر VAR LED وهو يضيء أكثر سطوعًا من LED REF. إذا كان الجهد أقل من 0.1 فولت ، فستكون شدة LED VAR var أقل من LED REF. مشيرا إلى أن البطارية منخفضة.

مؤشر شحن البطارية DIY- بعد شحن البطارية مباشرة ، يتجاوز الجهد الكهربي عليها 13 فولت. وهذا آمن للدائرة ، لأن التيار يقتصر على 10 مللي أمبير. إذا كانت مصابيح LED ساطعة ، فقم بتحرير الزر S 1 1 بسرعة (لمنع تلفها (الشكل 2). على الرغم من أن مؤشر الشحن في المثال في الشكل 2 متصل ببطارية حمض الرصاص 12 فولت ، يمكنك بسهولة التكيف هذه الدائرة لأنواع البطاريات الأخرى ، كما يمكنك استخدامها لمراقبة الجهد.

اثنين من المصابيح الخضراء تحفز الحالة عندما يتجاوز شحن البطارية 60٪. تشير مجموعة من المصابيح الحمراء إلى أن البطارية قد انخفضت إلى أقل من 20٪. يتم توصيل LED REFG و LED REFR من خلال مقاومات R 1 و R 2 بمقاومة 10 كيلو أوم. تشتمل مصابيح LED ذات القياس المتسقة ، التي يتغير سطوعها ، على صمامات زينر ومقاومات R 3 و R 4 بمقاومة 100 أوم. تحدد الثنائيات D 1 و D 2 و D 3 جهد التثبيت المطلوب. يظهر اعتماد سطوع مصابيح LED على حالة البطارية في الجدول 1.

يمكن استخدام التعبير التالي لحساب شدة مؤشر LED للقياس الأخضر:

V BATT = 10 G x 100 + V D1 + V D2 + V LEDG + V DZ1

V بات = 10 3 × 100 + 0.6 + 0.6 + 1.85 + 9.1 = 1225 فولت.

يبلغ انخفاض الجهد عبر مصابيح LED المستخدمة في تيار أمامي قدره 1 مللي أمبير 1.85 فولت. إذا اختلفت خصائص مصابيح LED ، فيجب إعادة حساب مقاومات المقاومات. عند هذا الجهد ، تتوهج مصابيح LED بنفس الطريقة ، وهو ما يتوافق مع شحن البطارية بنسبة 60٪. يمكن العثور على وصف لبطاريات الرصاص الحمضية على الموقع. يمكن استخدام التعبير التالي لحساب شدة ضوء مؤشر LED الأحمر للقياس:

V BATT = I R x IOO + V D3 + V LEDR + V ZD2

بتيار LED أخضر 1 مللي أمبير

V BATT \ u003d 10 -3 × 100 +0.6 + 1.85 + 9.1 \ u003d 11.65 فولت.

نظرًا لأن كلا من مصابيح LED الحمراء تتوهج بنفس الجهد عند هذا الجهد ، فهذا يعني أن البطارية مشحونة بنسبة 20٪. قادتم إيقاف VARG varg. يوضح الشكل 3 أن كلاً من مؤشرات LED للقياس أكثر سطوعًا من مصابيح LED المرجعية ، مما يشير إلى أن البطارية مشحونة بنسبة 100٪.

لا تحتوي جميع السيارات على مؤشر يعرض مستوى شحن البطارية. يجب على سائق السيارة مراقبة هذا المؤشر بشكل مستقل ، والتحقق منه بشكل دوري باستخدام مقياس الفولتميتر ، بعد فصل البطارية عن الشبكة الكهربائية للجهاز. ومع ذلك ، فإن الجهاز الإلكتروني البسيط سيسمح لك بالحصول على أرقام تقريبية دون مغادرة المقصورة.

اختيار الدائرة والمكونات

انتهى البناء

من الناحية الهيكلية ، يتكون مؤشر التحكم في شحن البطارية المصنوع يدويًا من وحدة إلكترونية ، يوجد على جسمها ثلاثة مصابيح LED: الأحمر والأزرق والأخضر. قد يكون اختيار اللون مختلفًا - من المهم أنه عند تنشيط أحدهما ، يتم تفسير المعلومات المستلمة بشكل صحيح.

نظرًا لصغر حجم الجهاز ، يمكنك استخدام لوحة نماذج أولية عادية. يتم تحديد المخطط الأمثل للجهاز مسبقًا. يمكنك العثور على عدة طرز ، ولكن يظهر في الشكل الإصدار الأكثر شيوعًا وبالتالي عمليًا لمؤشر شحن البطارية.

رسم تخطيطي للوحة ومكوناتها

قبل تثبيت المكونات ، من الضروري ترتيبها على لوحة الدوائر المطبوعة وفقًا للرسم التخطيطي. عندها فقط يمكنك قصها إلى الحجم المطلوب. من المهم أن يكون للمؤشر حجم أدنى. إذا كنت تخطط لتثبيته في مسكن ، فيجب أن تأخذ في الاعتبار أبعاده الداخلية.

تم تصميم هذه الدائرة للتحكم في تشغيل بطارية السيارة بجهد رئيسي من 6 إلى 14 فولت. بالنسبة للقيم الأخرى لهذه المعلمة ، يجب تغيير خصائص المكونات. تظهر قائمتهم في الجدول.

سنقوم اليوم تصميم بسيطمساعد لأي من عشاق السيارات. كل سائق على دراية بالوضع عندما بطارية السيارةخرجت من المستشفى في أكثر اللحظات إزعاجًا ، وللحماية من مثل هذه الحالات ، فأنت بحاجة مؤشر الشحنوالسيطرة بطارية السيارة. وحدة التحكم هذه لديهاثلاثة مدمجة مؤشر LED- الأصفر والأخضر والأحمر.

بسبب الحجم الصغيرلوحة الدائرة ، يمكن ضبط دائرة التحكم بعناية على لوحة التحكم أو في مكان ما في اللوحة الأمامية ، بشكل عام ، تحتاج إلى التصرف وفقًا للظروف ، مع التركيز على ميزات لوحة التحكم في سيارتك.

يتم تنفيذ الجهاز على دائرة كهربائية واحدة فقط ، ويتم تشغيله مباشرة من شبكة 12 فولت على متن الطائرة.

تم تجميع الجهاز نفسه بناءً على طلب صديق اشتكى من انخفاض مستوى البطارية في الشتاء. تتم مراقبة العملية برمتها بواسطة دائرة كهربائية دقيقة تعمل بدقة شديدة.
الصمام الثنائي Zener - أي ، محلي أو مستورد ، لأي قوة سيفي بالغرض. الشيء الرئيسي هو اختيار الصمام الثنائي زينر بجهد استقرار يبلغ 5.6 فولت. من أكثر الثنائيات شيوعًا ، KS156A ، BZX55C5V6 ، BZX79-C5V6 ، BZX88C5V6 وغيرها ممتازة.

كما نعلم التوترفي الشبكة الداخلية مع تشغيل السيارة لا يتجاوز 14.4 فولت ، والجهد الكهربائي للبطارية نفسها هو 12-13 فولت. عندما يكون كل شيء طبيعيًا ، أي أن الجهد الكهربي طبيعي ، يكون مؤشر LED الأخضر لوحدة التحكم قيد التشغيل ، وعندما يكون أعلى من الحدود يكون أحمر ، وعندما يكون الجهد الكهربائي على البطارية أقل من 12 فولت ، يضيء مؤشر LED الأصفر .

مع تشغيل السيارةنادرًا جدًا قد يعمل المصباح الأحمر ، لا تقلق - هذا هو المعيار! عندما يضيء مصباح LED الأصفر ، يجب شحن البطارية ، ولكن من لا يتم شحنه شواحن، لا مشكلة! لقد قدمنا ​​في موقعنا عددًا كبيرًا من دوائر الشاحن لكل ذوق!

بالنسبة للإسكان الخاص بالمؤشر ، أعتقد أنه إذا كنت تلائم الجهاز ، على سبيل المثال ، تحت اللوحة ، فلا داعي لسكن ، فقط قم بتثبيت اللوحة بالسيليكون أو الغراء الساخن وسيخدمك الجهاز بأمانة لفترة طويلة زمن.

ستدرس المراجعة بعض خصائص هذه الوحدة ، وتحسين طفيف من أجل ضبط حدود العرض وتثبيت باور بانك بثلاثة بطاريات الليثيوم(مخطط التضمين 3S). كان هناك بالفعل لوحة مماثلة لبطارية ليثيوم واحدة ، ولكن هناك تفاخر المؤلف بالمزيد من "مزرعته الجماعية" ولم يدرس السبورة نفسها. هذا الاستعراض سوف مخطط كاملومراجعة المجلس.

أثناء طلب شيء إلكتروني صغير آخر في DX ، لفتت الانتباه عن غير قصد إلى هذه الوحدة وتذكرت أن لديّ بنك طاقة قديم موجودًا (المشار إليه فيما يلي باسم PB لتجنب الخلافات حول التهجئة الصحيحة) حيث لا يوجد حتى إشارة درجة شحن البطارية. بعد بعض التردد يضاف إلى عربة التسوق. لن أشتري مثل هذه اللوحة بشكل منفصل. يذهب الكسل إلى مكتب البريد مقابل مئات الحقائب الروبلية والضمير لا يسمح بإجهاد البائعين بمثل هذا التافه. بالمناسبة ، أطلب منك مقدمًا ألا تخبرني بالحقيقة أن هذه اللوحات أرخص عدة مرات في المتاجر الأخرى. أخذته هنا فقط بسبب الراحة (تمت إضافته إلى طلب كبير). الفرق البالغ 100 روبل ليس له أهمية بالنسبة لي.

جاء اللوح في حقيبة صغيرة مضادة للكهرباء الساكنة.


تقع جميع العناصر على جانب واحد. جهتي اتصال لتوصيل البطارية للحام. إشارة إلى أربعة مصابيح LED ، يتم تشغيل كل منها عند قيمة جهد معينة على البطارية. يتم تشغيل اللوحة بنفس الجهد الذي تقيسه. لم تتم معالجة الحواف (تمسك ألياف النسيج). تركيب العناصر أنيق ، فقط مصابيح LED ملحومة بشكل ملتوي ومليئة بتدفق غير مغسول. أضع خمسة على الجهاز ، اثنان على المثبت.


تبدو اللوحة مجهرية تمامًا.


لقد بدأت بالشيء الرئيسي - لقد قمت بقياس عتبات تشغيل مصابيح LED.


في نطاق جهد صغير (عشرات الميلي فولت) ، يومض مؤشر LED أو يضيء بشكل خافت. بعد عدة عمليات التكرار ، تلقيت قيم العتبة التالية:
- الصمام الأحمر: 11.7 فولت ؛
- الصمام الأصفر الأول: 12.1 فولت ؛
- الصمام الأصفر الثاني: 12.5 فولت ؛
- مؤشر LED أخضر: 12.9 فولت.

الاستهلاك من 26 مللي أمبير (11 فولت ، مصابيح LED مطفأة) إلى 59 مللي أمبير (14 فولت ، جميع مصابيح LED قيد التشغيل).
أصبح من الواضح على الفور أن اللوحة مصنوعة من أجل بطارية الرصاص. إنه لأمر مخز ، لدي الليثيوم. عند 3.9 فولت لكل خلية (مفرغة قليلاً) ، سيتم إيقاف تشغيل حتى مؤشر LED الأحمر. بالطبع لم أتوقع الأجراس والصفارات كما في المؤشر. كان يأمل في شيء مثل. لا تقلق ، سوف أتحسن. قبل ذلك ، أعدت رسم الرسم التخطيطي.


لا شيء ثوري. المثبِّت الموازي (مثبت مع اتصال متوازي لعنصر منظم ، في هذه الحالة R14 ، R15) باستخدام مقسم مقاوم R6 ... يشكل R11 سلسلة من الفولتية المرجعية التي يتم تغذيتها للمدخلات غير المقلوبة لأربعة مقارنات ( دائرة كهربائية صغيرة واحدة ، خرجت على ترانزستور جامع مفتوح). يتم توفير جهد الإمداد للمدخلات المقلوبة بعد الفاصل R1 ، R12. عندما يتجاوز الجهد عند الإدخال المقلوب الجهد عند المدخل غير المقلوب ، يتم تشغيل الترانزستور عند الخرج وتشغيل مؤشر LED المقابل. هناك العديد من أنواع مثل هذا المخطط (،) ، لكن مبدأ التشغيل هو نفسه للجميع. يمكن قراءة المزيد من التفاصيل. في بعض الأحيان يتم إضافة مؤشر LED آخر يعمل باستمرار ، مما يزيد عدد مستويات الإشارة إلى خمسة.

استكمال الليثيوم

تم تقليل التحسين إلى تغيير معلمات المقسم R6 ... R11 ، مع مراعاة الفولتية النموذجية لبطاريات الليثيوم (3 ... 4.2 فولت ، ثلاثة في سلسلة). نطاق العرض المطلوب هو 9 ... 12.6 V. اتضح أن لدي مقاومات قليلة جدًا من هذا الحجم ، وكنت كسولًا جدًا للحصول على مجفف شعر ولحامه من سلة المهملات اللاسلكية ، لذلك بعد عدة تجارب تمكنت من لتتعافى من خلال إضافة مقاومين 10 كيلو أوم. حتى في هذه العملية ، قررت محاذاة مصابيح LED. نتيجة لذلك ، توقف ثلاثة من كل أربعة عن العمل. بعد صدمة صغيرة ، خمنت أن اللوحة ليست جيدة جدًا في تعدين الثقوب ، وأن اللحام موجود على جانب واحد فقط. معاد تعليبها بدون تجنيب الصنوبري واللحام. حصلت على جميع المصابيح باستثناء صفراء واحدة. طبقت عليه بضع فولتات مباشرة وأدركت أنه كان جثة. بالكلمات: "من الجيد أنه ليس مقارنًا" ، بحث في أسهمه ووضع الأخضر بدلاً من ذلك (بدا الأمر أكثر منطقية بهذه الطريقة). نتيجة لذلك ، بدأت الدائرة تبدو هكذا (المقاومات المضافة مظللة باللون الأحمر).




نتيجة للتنقيح ، تم الحصول على عتبات الاستجابة التالية:
- مؤشر LED أحمر: 10.0 فولت (3.33 فولت لكل خلية ، يلزم الشحن)
- مؤشر LED أصفر: 10.6 فولت (3.53 فولت لكل خلية ، يوصى بالشحن) ؛
- مؤشر LED الأخضر الأول: 11.3 فولت (3.77 فولت لكل خلية ، أكثر من 50٪ مشحون) ؛
- LED الأخضر الثاني: 12.0 فولت (4 فولت لكل خلية ، بطارية مشحونة بالكامل).

إذا رغبت في ذلك ، سيكون من الممكن اختيار العتبات بشكل أفضل ، لكن هذا الخيار يناسبني أيضًا.

الاستخدام المقصود

كان الهدف من التنقيح أن يكون مثل هذا PB.




تم الحصول عليه مرة أخرى في العام الحادي عشر ، عندما لم يكن مصطلح powerbank موجودًا بعد. لم يكن هناك سوى بطاريات متحركة. لقد أحببت هذا الطراز بإخراج متعدد الفولتات (5 و 9 و 12 فولت) ، وتم شراؤه وتم تحسينه لاحقًا عدة مرات. الدواخل متشابهة (في نفس المراجعة ، هناك صقل مماثل ، فقط مع لوحة محلية الصنع). ثلاث بطاريات مسطحة ، كل منها مع الحماية الخاصة بها ، متصلة في سلسلة ومتصلة مباشرة بمخرج / دخل 12 فولت .9 فولت يصبح عامل استقرار خطي. للحصول على 5 فولت ، يتم استخدام لوحة تنحى. محول DC-DC. من خلاله ، يعطي PB 3500 مللي أمبير ، وهو ما يتوافق مع سعة كل عنصر بحوالي 1800 مللي أمبير. لمنع البطاريات من التفريغ أثناء التخزين ، يتم تعطيلها ميكانيكيًا بواسطة مفتاح مفتاح. المؤشر الوحيد هو مصباح LED ثنائي اللون متصل بالمحول. يتم عرض التشغيل العادي والتيار الزائد.


تقع جميع الأجهزة الإلكترونية بجوار البطاريات ، وتمتلئ المساحة الخالية بقطع "تحمل علامة تجارية" من الورق المقوى الصيني. قام بسحب كل ما تم سحبه ، وجربه على السبورة والزر الذي سيربطه (حتى لا يلمع طوال الوقت).


لقد صنعت ثقوبًا في الأماكن المحددة. كان مصباح LED المحترق مفيدًا أيضًا كزر.


ضع ملحوم. في البداية ، تم تثبيت جميع الموصلات في علبة PB بنوع من المواد المانعة للتسرب. لم يغير التكنولوجيا. سيكون من الأفضل إصلاح الزر بالغراء الساخن أو متعدد الأشكال حتى لا ينبض ، لكنني لم أزعج نفسي وسكب المزيد من المواد المانعة للتسرب. يتصلب بعد التجفيف. فعلت في وقت متأخر من المساء ، غادرت ليلا شكل مفتوح. جمعت في الصباح.

الاستنتاجات.

يؤدي المجلس وظائفه بالكامل. بالنسبة لبطاريات الليثيوم ، يلزم التحسين ، أما بطاريات الرصاص الحمضية فيمكن استخدامها على الفور. شيء آخر هو أنه في الأجهزة التي تحتوي على مثل هذه البطاريات (السيارات ، UPS ، وحدة التحكم في البطارية الشمسية) ، عادة ما يكون المؤشر موجودًا بالفعل. باختصار ، لوحة من فئة "شرائها لتكذب على الطاولة فقط في حالة". إذا كان لديك وقت ، يمكنك عمل مثل هذه الدائرة بنفسك أو مجرد وضع الفولتميتر.