السير الذاتية 

حماية بطارية الجل من التفريغ. دوائر حماية التفريغ الزائد لبطاريات Li-ion (أجهزة التحكم في التفريغ). ضرورة حماية البطاريات من التفريغ العميق

تتطلب الأنظمة التي تتضمن بطاريات تركيب معدات لحماية البطاريات من التفريغ العميق. يؤدي ذلك إلى تجنب فقدان سعة المحرك وتقليل عمر المحرك. في كثير من الأحيان ، بعد 4-5 عمليات تفريغ عميقة ، تتوقف البطاريات عن التعامل مع المهام الموكلة إليها.

السعر: من 3926 روبل.

تقوم ميزة Smart BatteryProtect بفصل الأحمال غير الضرورية عن البطارية ، مما يمنعها من التفريغ العميق (الذي قد يؤدي إلى إتلاف البطارية) أو الحفاظ على شحنة كافية لتدوير المبدئ.

ماركة:فيكتورون

السعر: من 6040 روبل.

طورت شركة Victron Energy أجهزة حماية البطارية الذكية الفريدة من نوعها BatteryProtect. النماذج مصنوعة في علبة مقاومة للماء. يتيح لك ذلك استخدام المعدات ليس فقط في الداخل ، ولكن أيضًا على مختلف المركبات (السيارات والقوارب واليخوت وما إلى ذلك).

العديد من التعديلات متاحة للطلب:

  • BatteryProtect-65A ؛
  • BatteryProtect-100A ؛
  • BatteryProtect-220A.

تختلف النماذج عن بعضها البعض في:

  • أقصى تيار مستمر للحمل (65 ، 100 و 220 أ) ؛
  • الأبعاد الكلية (40 * 48 * 106 ، 59 * 42 * 115 و 62 * 123 * 120 ملم) ؛
  • قيمة الذروة الحالية (BP-65A - 300 A ؛ BP-100A / 220A - 600 A) ؛
  • الوزن (0.2 و 0.5 و 0.8 كجم) ؛
  • نوع الاتصال (BP-65A - M6 ؛ BP-100A / 220A - M8).

باقي المواصفات متطابقة.

  • نطاق جهد الإدخال لأجهزة حماية البطارية هو 6-35 فولت. يتم اكتشاف جهد النظام (12 أو 24 فولت) تلقائيًا.
  • عند التحميل الكامل ، تعمل المعدات بثبات في درجات حرارة من -40 إلى + 40 درجة مئوية.
  • بشكل افتراضي ، تحدد الشركة المصنعة المعلمات التالية للأجهزة بجهد 12 و 24 فولت: Engage - 12 V أو 24 V ؛ فك الارتباط - 10.5 فولت أو 21 فولت.
  • التأخير:
    • خرج التنبيه - 12 ثانية ؛
    • إعادة توصيل الحمل - 30 ثانية ؛
    • فصل الحمل - 90 ثانية (مع VE.Bus BMS يحدث على الفور).
  • الاستهلاك الحالي - 1.5 مللي أمبير (تشغيل) ، 0.6 مللي أمبير (إيقاف).
  • يبلغ الحد الأقصى لحمل خرج الإنذار 50 مللي أمبير.

ضرورة حماية البطاريات من التفريغ العميق

التفريغ العميق للبطارية هو عدو البطارية. في حالة حرجة ، تنخفض كثافة الإلكتروليت إلى أقل من القيمة الدنيا المسموح بها ، حيث يستقر معظم الحمض على ألواح ثاني أكسيد في شكل أملاح. بمرور الوقت ، أصبحوا أكثر وأكثر.

يؤدي التفريغ العميق للبطارية على المدى الطويل إلى حقيقة أنه لا تذوب كل بلورات الملح عند إعادة شحنها من الشاحن. يتم تقليل سعة البطارية بشكل كبير. حتى التفريغ العميق للبطارية على المدى القصير يستغرق حوالي 3-5٪ من عمر الجهاز. يتم تقليل تلامس الألواح بالسائل إلى الحد الأدنى ، وتعطل تشغيل البطارية.

هذا هو السبب في أنه من الضروري منع انخفاض كثافة المنحل بالكهرباء إلى ما دون القيمة المسموح بها. للقيام بذلك ، يتم أيضًا توصيل أجهزة حماية خاصة بالبطاريات. يتم تصنيع أفضل هذه المعدات بواسطة شركة Victron Energy.

عندما ينخفض ​​جهد البطارية إلى مستوى معين ، سيقوم BatteryProtect بإيقاف التحميل تلقائيًا. سيؤدي ذلك إلى ترك الاحتياطي اللازم لبدء تشغيل المحرك. النماذج التي نقدمها موثوقة للغاية. المعدات لا تشمل المرحلات الميكانيكية. يعتمد مبدأ تشغيل هذه الأجهزة ، التي تضمن الحفاظ على عمر البطارية ، على مفاتيح MOSFET.

ميزات تركيب وبرمجة أجهزة حماية البطارية من التفريغ العميق BatteryProtect

  • يوصى بتكليف متخصصين مؤهلين بتركيب المعدات ، لأن العمل بالبطاريات غير آمن.
  • يجب استخدام موصلات وأسلاك ذات جودة عالية بمقاييس كافية.
  • يتم التوصيل من خلال فتيل ذو التصنيف المناسب.
  • يجب ألا تتلامس الأسلاك الموصلة مع جسم الجهاز المتصل بالبطارية و / أو السيارة.

قد يؤدي التوصيل غير الصحيح إلى تلف الدائرة الإلكترونية. يوصى بوضع الأجهزة المصممة لحماية البطارية من التفريغ العميق بالقرب من البطارية (حتى 0.5 متر). سيؤدي ذلك إلى تقليل خسائر الجهد.

جهاز التحكم

يمكن توصيل مفتاح تحكم عن بعد بواقي البطارية BatteryPortect. التأخير قبل تشغيل / إيقاف تشغيل الجهاز - 1 ثانية.

لتنظيم النظام ، يمكن استخدام مفتاح التيار المنخفض ، لأن تيار التحويل له قيمة صغيرة جدًا.

برمجة

لبدء وضع إعادة البرمجة ، تحتاج إلى توصيل Input + و Program Input. بعد ذلك ، سيبدأ مؤشر LED في الوميض. يشير عدد الومضات إلى موضع البرنامج. بمجرد إنشاء وضع التشغيل المطلوب ، يجب حذف الاتصال.

فوائد BatteryProtect لأجهزة الحماية من التفريغ العميق

مستويات الاغلاق القابلة للبرمجة

يمكن تكوين الجهاز لواحد من عشرة أوضاع تشغيل. يضبط الجهد الذي عنده يقوم BatteryPortect بإيقاف تشغيل البطارية.

حماية الطفرة

سيتم إغلاق الحمل تلقائيًا إذا تجاوز الجهد:

  • 16 فولت (لأنظمة 12 فولت) ؛
  • 32 فولت (لأنظمة 24 فولت).

تأخير خرج التنبيه

سيتم تشغيل خرج التنبيه فقط إذا كانت قيمة الجهد أقل من المستوى المحدد لأكثر من 15 ثانية. هذا يتجنب الإشارات الخاطئة. جهاز حماية البطارية لا يستجيب لبدء تشغيل المحرك.

يستخدم الإنذار لإطلاق الجرس و / أو الضوء. من خلال هذا الإخراج ، يمكنك توصيل الشاحن باستخدام مرحل إضافي.

تأخير سفك الأحمال

يتم إيقاف الحمل بعد 60 ثانية فقط من تنشيط الإنذار. إذا زاد الجهد خلال هذا الوقت إلى قيمة طبيعية ، فسيستمر النظام في العمل.

جهاز التحكم

ستؤدي إضافة مفتاح بعيد إلى النظام إلى تسهيل عملية التشغيل بشكل كبير.

جهاز لحماية البطاريات بجهد 12 فولت من التفريغ العميق والدائرة القصيرة مع الفصل التلقائي لمخرجاتها من الحمولة.

مميزات

الجهد الكهربائي للبطارية التي يحدث عندها إيقاف التشغيل هو 10 ± 0.5 فولت. (حصلت بالضبط على 10.5 فولت) التيار الذي يستهلكه الجهاز من البطارية عند تشغيله لا يزيد عن 1 مللي أمبير. التيار الذي يستهلكه الجهاز من البطارية في حالة إيقاف التشغيل ، لا يزيد عن - 10 μA. الحد الأقصى للتيار المباشر المسموح به عبر الجهاز هو 5 أمبير (30 وات لمبة 2.45 أ - موسفيت بدون رادياتير +50 درجة (غرفة +24))

الحد الأقصى المسموح به للتيار قصير المدى (5 ثوانٍ) عبر الجهاز هو 10 أ. وقت الإيقاف في حالة حدوث ماس كهربائي عند خرج الجهاز ، لا يزيد عن - 100 ميكرو ثانية

كيف عمل الجهاز

قم بتوصيل الجهاز بين البطارية والحمل بالتسلسل التالي:
- قم بتوصيل الأطراف على الأسلاك ، مع مراعاة القطبية (السلك البرتقالي + (أحمر) ، بالبطارية ،
- الاتصال بالجهاز ، مع مراعاة القطبية (الطرف الموجب مميز بعلامة +) ، أطراف التحميل.

لكي يظهر الجهد عند خرج الجهاز ، من الضروري إغلاق الخرج السالب لفترة وجيزة للمدخل السالب. إذا تم تشغيل الحمل بواسطة مصدر آخر غير البطارية ، فهذا ليس ضروريًا.

الجهاز يعمل على النحو التالي ؛

عند التبديل إلى طاقة البطارية ، يقوم الحمل بتفريغها إلى جهد الرحلة لجهاز الحماية (10 ± 0.5 فولت). عند الوصول إلى هذه القيمة ، يقوم الجهاز بفصل البطارية عن الحمولة ، مما يمنع تفريغها مرة أخرى. سيتم تشغيل الجهاز تلقائيًا عندما يتم توفير الجهد من جانب التحميل لشحن البطارية.

في حالة حدوث ماس كهربائي في الحمل ، يقوم الجهاز أيضًا بفصل البطارية عن الحمولة ، وسيتم تشغيلها تلقائيًا إذا تم تطبيق جهد أكبر من 9.5 فولت من جانب الحمل. إذا لم يكن هناك مثل هذا الجهد ، فمن الضروري لفترة وجيزة سد الطرف السالب الناتج للجهاز والبطارية ناقص. تحدد المقاومات R3 و R4 العتبة.

قطعة منفصلة

1. لوحة التركيب (اختياري ، يمكن تركيبها)
2. أي ترانزستور ذو تأثير ميداني ، اختر وفقًا لـ A و B. لقد أخذت RFP50N06 N-channel 60V 50A 170 deg
3. المقاومات من 3 إلى 10 كيلو أوم ، ومن 1 إلى 100 كيلو أوم
4. الترانزستور ثنائي القطب KT361G
5. زينر دايود 9.1 فولت
يضيف. يمكنك استخدام Terminal + Mikrik للبدء. (لم أفعل ذلك بنفسي لأنني سأحصل عليه كجزء من جهاز آخر)
6. يمكنك استخدام LED على المدخلات والمخرجات من أجل الوضوح (حدد المقاوم ، اللحام بالتوازي)

لحام الحديد + القصدير + الصنوبري الكحول + قواطع الأسلاك + الأسلاك + المتر + الحمل ، إلخ. إلخ. ملحوم بطريقة القصدير. لا أريد أن أسمم على السبورة. لا يوجد تخطيط. قم بتحميل 30 وات ، التيار 2.45 أمبير ، يتم تسخين العامل الميداني بمقدار +50 درجة (الغرفة +24). التبريد غير مطلوب.

حمولة Probyval 80 واط ... WAH-WAH. درجة حرارة تزيد عن 120 درجة. بدأت المسارات تتحول إلى اللون الأحمر ... حسنًا ، أنت تعلم أنك بحاجة إلى مشعاع ومسارات ملحومة جيدًا.

عند إنشاء أجهزة تعمل بالطاقة الذاتية ، يجب توخي الحذر لحماية البطارية من التفريغ العميق. يكفي تفويت اللحظة مرة واحدة والسماح بتفريغ البطارية بعمق أقل من الحد الأدنى للجهد وستفشل بطاريتك أو تفقد جزءًا من سعتها ولن تتمكن من العمل في تيارات الحمل المقدرة.

من أجل منع حالات انخفاض الجهد إلى ما دون المستوى الحرج في فاصل الدائرة بين البطارية والمستهلك ، يتم تثبيت دوائر الحماية ، والتي تتكون من عدة عقد:
المقارنة ومفتاح الطاقة.

متطلبات نظام الحماية:

  • تيار تسرب منخفض (الاستهلاك الخاص)
  • تبديل التيارات مقارنة بالحد الأقصى المسموح به للبطاريات

هذه دائرة حماية التفريغ العميق للبطاريةتم تجميعها لحماية بطارية جيل حمض 6 فولت بسعة 4 أمبير / ساعة ، ولكن يمكن أيضًا تهيئتها للعمل مع بطاريات 12 فولت وأعلى ، حتى جهد الإمداد للدائرة الصغيرة ne7555. تم العثور على النموذج الأولي لهذه اللوحة في بعض المجلات وتم تعديله قليلاً. بدلاً من الصمام الثنائي الزينر المعتاد ، تم إدخال الصمام الثنائي الزينر القابل للتعديل TL431 ، والذي يسمح لك بضبط جهد القطع (التحميل) بالتزامن مع ضبط الحاجز المقاوم R6 / R7. من المرحلة الثالثة من الدائرة المصغرة للموقت 555 ، بدأت الإشارة لا تضيء مؤشر LED ، ولكن لفتح الترانزستور npn ، والذي بدوره يفتح ترانزستور تأثير المجال N-channel بمفتاح الطاقة. انتبه لخصائص هذا الترانزستور ، فلا بد من تصميمه للعمل مع تيارات الحمل المتوقعة ، ومن التفاصيل المهمة الأخرى جهد فتح البوابة.إذا كنت تخطط لدائرة لبطارية 6 فولت ، فأنت بحاجة إلى ترانزستور تأثير المجال بجهد فتح يبلغ 5 فولت من مستوى منطق القناة n. الترانزستورات ذات التأثير الميداني لغرض "الطاقة العامة" بجهد فتح يتراوح من 10 إلى 20 فولت لن تناسبك ، لأنه مع وجود جهد بين البوابة ومصدر الترانزستور بمقدار 5 فولت ، فلن تكون في وضع التشبع ، ولكن في الوضع الخطي ، والذي سيؤدي إلى تبديد شديد للحرارة وفشل.

قدم الدائرة تحمي البطارية من التفريغ العميق(تفريغ أقل من الحد الأدنى المسموح به من الجهد) أو افصل الحمل عن المصدر عندما ينخفض ​​الجهد. بعد تفريغ البطارية إلى الحد الأدنى من جهد الإمداد ، يقوم الجهاز بفصل الحمل عن البطارية. مناسب لحماية البطاريات مثل بطاريات الرصاص الحمضية (Pb) و NiCd و NiMH و Li-Ion و Li-Pol.

يتم تحديد جهد العتبة من خلال مجموع الفولتية عبر الصمام الثنائي زينر ZD1 ، وتقاطع b-e للترانزستور T1 والمقاوم R1. لبدء الدائرة ، اضغط على الزر TL1. طالما أن جهد البطارية مرتفع بدرجة كافية ، فإن T1 و T2 مفتوحان. عندما ينخفض ​​الجهد ، يتوقف التيار عن التدفق عبر الصمام الثنائي زينر ، ويغلق الترانزستورات T1 و T2. يعمل T2 في وضع المفتاح ، لذلك لا يوجد إغلاق تدريجي بطيء للترانزستور.

على التين. 2 يمكنك رؤية دائرة معدلة ، حيث يسمح لك زر TL1 بتشغيل وإيقاف التحميل. وبالتالي ، فإن الجهاز لا يعمل فقط كحماية ، ولكن أيضًا كمفتاح طاقة.

يعتمد الحد الأقصى لجهد الإدخال على الجهد الأقصى VGSالترانزستور T2. يعتمد الحد الأدنى من جهد الدخل على الجهد الذي لا يزال T2 يفتح عنده بشكل موثوق. عادةً ، بالنسبة إلى MOSFETs ، هذا هو حوالي 5 فولت ، يمكن أن تعمل وحدات MOSFET المنطقية ذات الجهد المنخفض عند الفولتية المنخفضة. يتيح لك ذلك تطبيق المخطط للعمل مع Li-Ion / Li-Pol ، والذي يحتوي على دقيقة. يبلغ الجهد حوالي 3.4 فولت.في الجهد المنخفض ، يمكن استبدال الصمام الثنائي زينر ZD1 بمجموعة من الثنائيات المتصلة في سلسلة.

لقد اختبرت الدائرة باستخدام IRF3205 و IPB06N03LA اعتمادًا على T2. ملحوظة: يُنصح بتوصيل مصهر في سلسلة بالبطارية ، وإلا فسيكون هناك خطر نشوب حريق إذا فشل.

أرز. 1 - رسم تخطيطي لحماية البطارية من التفريغ العميق (منخفض).

كنت بحاجة لحماية البطارية من التفريغ العميق. والمتطلب الرئيسي لدائرة الحماية هو أنه بعد تفريغ البطارية ، فإنها ستوقف الحمل ، ولا يمكنها تشغيلها من تلقاء نفسها ، بعد أن تكتسب البطارية جهدًا طفيفًا في المحطات ، دون تحميل.

تعتمد الدائرة على عداد الوقت 555 ، والذي يتم تضمينه كمولد نبض مفرد ، والذي ، بعد الوصول إلى الحد الأدنى من الجهد ، سيغلق بوابة الترانزستور VT1 ويوقف الحمل. لن تتمكن الدائرة من تشغيل الحمل إلا بعد فصل الطاقة وإعادة توصيلها.

الرسوم (لا حاجة للمعاكسة):

لوحة SMD (تحتاج إلى مرآة):

جميع مقاومات SMD هي 0805. حزمة MOSFET هي D2PAK ، لكن DPAK ممكن أيضًا.

عند التجميع ، يجب الانتباه إلى حقيقة وجود وصلة مرور أسفل الدائرة المصغرة (في اللوحة على مكونات DIP) والشيء الرئيسي هو عدم نسيان ذلك!

تم تكوين الدائرة على النحو التالي: يتم ضبط المقاوم R5 على الموضع العلوي وفقًا للدائرة ، ثم نقوم بتوصيله بمصدر طاقة بجهد مضبوط عليه ، حيث يجب إيقاف الحمل. وفقًا لويكيبيديا ، فإن جهد بطارية 12 فولت كاملة الشحن يتوافق مع 10.5 فولت ، وهذا سيكون جهد التحميل لدينا. بعد ذلك ، قم بتدوير المنظم R5 حتى يتم إيقاف تشغيل الحمولة. بدلاً من الترانزستور IRFZ44 ، يمكنك استخدام أي MOSFET قوي منخفض الجهد تقريبًا ، ما عليك سوى أن تأخذ في الاعتبار أنه يجب تصنيفها لتيار أكبر مرتين من الحد الأقصى للحمل الحالي ، ويجب أن يكون جهد البوابة ضمن الإمداد الجهد االكهربى.

إذا رغبت في ذلك ، يمكن استبدال المقاوم المضبوط بمقاوم ثابت ، بقيمة اسمية تبلغ 240 كيلو أوم ، بينما يجب استبدال المقاوم R4 بـ 680 كيلو أوم. بشرط أن تكون عتبة TL431 2.5 فولت.

يبلغ الاستهلاك الحالي للوحة حوالي 6-7 مللي أمبير.