Batterieladefehleranzeigeschaltung

Batterieladefehleranzeigeschaltung

In diesem Artikel wird eine Batteriestatusanzeigeschaltung erläutert, die auch als Batterieladefehleranzeigeschaltung verwendet werden kann. Die Idee wurde von Herrn Faizan angefordert.

Das Design

Die hier vorgestellte Idee berücksichtigt alle Parameter, die zum idealen und sicheren Laden eines Akkus erforderlich sind.



Unter Bezugnahme auf die gezeigte Batterieladefehleranzeigeschaltung kann der Aufbau mit Hilfe der folgenden Punkte verstanden werden:



Der IC LM3915, ein Punkt / Balken-LED-Anzeigetreiber-IC, bildet das Hauptladeanzeigemodul der Schaltung. Sein Pin 5 ist der Erfassungseingang, die ansteigende Batteriespannung wird an diesem Pin erfasst und der IC reagiert darauf, indem er eine proportionale Sequenzierung erzeugt LED-Beleuchtung über die 10 Ausgänge, wie mit den 10 angeschlossenen LEDs gezeigt.

Ein LM317-IC ist auch am Eingang der Schaltung angebracht. Er ist als Konstantstromgenerator verdrahtet, sodass die Schaltung unabhängig vom Eingangsstrompegel fehlerfreie Anzeigen und Operationen erzeugen kann. Rx wird geeignet ausgewählt, um dies korrekt zu aktivieren.



Schaltplan

Wenn die Stromversorgung eingeschaltet wird, erdet der 100uF / 25V-Kondensator über Pin5 des IC kurzzeitig Pin5, sodass alle Ausgänge des IC zunächst ausgeschaltet bleiben.

Dies ist wichtig, um sicherzustellen, dass der TIP122 den Ladevorgang einleiten kann und der BC557 aufgrund der anfänglichen Spannungsspitzen nicht versehentlich eingeschaltet werden kann.

Sobald der 100uF aufgeladen ist, kann Pin5 die tatsächliche Spannung erfassen, die von der Batterie während des Ladevorgangs verbraucht wurde. Diese sollte normalerweise bei einer vollständig entladenen 3,7-V-Li-Ionen-Batterie zwischen 3 und 3,3 V liegen.



Hier kann jede LED so eingestellt werden, dass sie ein Inkrement von 0,42 V anzeigt, was bedeutet, dass die Beleuchtung der 10. LED 4,2 V anzeigt, was als Anzeige für den vollen Ladezustand der Batterie angenommen werden kann.

Dies bedeutet auch, dass beim Einschalten 7 LEDs leuchten müssen, um den korrekten Entladezustand und den Ladevorgang des Akkus anzuzeigen.

Weniger als 7 LEDs leuchten, um anzuzeigen, dass die Batterie schlecht entladen oder die Batterie beschädigt ist und mehr Strom als der angegebene Bereich verbraucht.

Wenn alle LEDs während des Einschaltens aufleuchten, bedeutet dies, dass entweder der Akku vollständig aufgeladen ist oder der Akku keine Ladung akzeptiert und fehlerhaft ist.

Unter normalen Bedingungen sollten etwa 7/8 LEDs beim Einschalten des Netzschalters leuchten. Wenn die Batteriespannung aufgrund des Ladevorgangs ansteigt, sollten die LEDs auch nacheinander leuchten, indem die 8., 9. und 10. LED nacheinander leuchten.

Sobald die 10. LED leuchtet, wird eine niedrige Logik an die Basis des TIP122 gesendet, die nun von einer Basisvorspannung ausgeschlossen ist, und die Ladespannung zur Batterie wird somit abgeschaltet, wodurch die Ladespannung zur Batterie abgeschaltet wird.

Die Low-Logik vom 10. Pin wird auch an die Basis des gezeigten BC557 gesendet, der Pin5 des IC direkt an die 5-V-Versorgung leitet und verbindet, um sicherzustellen, dass die 10. LED verriegelt wird und die Situation gesperrt ist, bis die Stromversorgung aus- und eingeschaltet wird für weitere Aktionen.

So richten Sie die Schaltung ein

Es ist der einfachste Teil im Design.

Schließen Sie anfangs keine Batterie an die angezeigten Punkte an.

Legen Sie am Eingang präzise 4,2 V an.

Stellen Sie nun die Pin5-Voreinstellung so ein, dass die LEDs nacheinander aufleuchten und die 10. LED nur hell leuchtet.

Versiegeln Sie das Peset, sobald dies bestätigt ist.

Ihre Batterieladefehleranzeige ist jetzt auf die vorgeschlagenen Batteriefehleranzeigen und auch auf die Ladezustandsanzeigen eingestellt.

Batteriefehleranzeige Schaltung mit blinkender LED.

Das folgende Update zeigt ein einfacheres Design, das verwendet werden kann, um eine Fehlfunktion des Batterieladens durch eine blinkende LED anzuzeigen

Anfänglich kann davon ausgegangen werden, dass beide Opamp-Ausgänge niedrig sind. Wenn die Batterie unter 11 V entladen ist, wird dies durch ein schnelles Blinken der LED angezeigt. C1 muss eingestellt sein, um dieses schnelle Blinken zu erreichen.

Die unteren Operationsverstärker werden unter Verwendung der Voreinstellung Pin5 so eingestellt, dass bei Erreichen der angeschlossenen 12-V-Batterie um 12,5 V der Ausgangspin hoch wird. Sobald dies geschieht, löst der BC547 aus und fügt einen Kondensator C2 mit hohem Wert parallel zu C1 hinzu, wodurch die Blinkrate erheblich verlangsamt wird Dies zeigt an, dass der Akku in die nächste obere Ladephase eingetreten ist und dass der Akku gut ist und die Ladung gut akzeptiert.

Während der Akku weiter aufgeladen wird und einen Spannungspegel von ca. 14 V erreicht, wird der obere Operationsverstärker, der mit Pin3-Voreinstellung zum Auslösen an diesem Punkt eingestellt wird, ausgelöst und über der angeschlossenen LED wird ein Hoch ausgegeben, wodurch das Blinken gestoppt und durchgehend beleuchtet wird.

In diesem Fall kann der Benutzer davon ausgehen, dass der Akku den optimalen Ladezustand erreicht hat, und ihn möglicherweise aus dem Ladegerät entfernen.

Wie der Batteriefehler angezeigt wird

1) Wenn die LED anfänglich schnell blinkt, um anzuzeigen, dass die angeschlossene Batterie überladen ist, sollte sich dieser Zustand jedoch verbessern und die LED sollte nach etwa einer Stunde langsam blinken, abhängig vom Zustand der Batterie. Geschieht dies nicht, kann davon ausgegangen werden, dass die Batterie die Ladung aufgrund interner Schäden oder Kurzschlüsse nicht akzeptiert.

2) Wenn die LED beim Einschalten dauerhaft leuchtet, deutet dies eindeutig auf eine fehlerhafte Batterie hin, die intern möglicherweise vollständig inaktiv ist und keinen Strom aufnehmen kann.

Die oben erläuterte Batterieladefehleranzeigeschaltung kann für eine automatische Überladungsabschaltung durch einige Modifikationen aufgerüstet werden, wie in der folgenden Abbildung gezeigt:

Stellen Sie beim Einrichten der beiden Voreinstellungen sicher, dass die 100K-Verbindung im oberen Operationsverstärker nicht angeschlossen ist.

Nach dem Einstellen der Schwellenwerte kann die 100k-Verbindung wieder in Position gebracht werden.

Der Stromkreis wird erst gestartet, wenn eine Batterie angeschlossen ist. Stellen Sie daher sicher, dass zuerst die zu ladende Batterie angeschlossen und dann die Stromversorgung eingeschaltet wird.

Bei einer 3,7-V-Batterie muss der 4,7-V-Zener durch zwei ersetzt werden

Eine kleine eingehende Untersuchung zeigt, dass C2 in der obigen Schaltung keinen Entladungspfad durch den angeschlossenen BC547 hat und daher nicht dazu beiträgt, die Schwingungen zu verlangsamen, während sich der untere Operationsverstärker im aktivierten Zustand befindet.

Die korrekte Implementierung des obigen Konzepts könnte wahrscheinlich unter Verwendung eines Optokopplers erfolgen, wie in der folgenden Abbildung gezeigt.

Anstatt auf den frequenzbestimmenden Kondensator C2 abzuzielen, wird hier das Widerstandsgegenstück für die beabsichtigte Steuerung der Frequenz und der LED-Blinkrate ausgewählt:

Schema für die blinkende LED-Fehleranzeige

Jetzt sieht es viel besser aus.




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