在这篇文章中,我们了解到一个简单的电池电流传感器与指示电路,它检测电流消耗的电池充电。提出的设计也有一个自动切断时,电池停止消耗电流在其充满的水平。
为什么电池充电时电流会下降
我们已经知道,当电池开始充电时,它会吸收更多的电流,当它达到充满电的水平时,这个消耗开始下降,直到几乎为零。
这是因为最初电池处于放电状态,其电压低于源电压。这在两个源之间造成了相对较大的电位差。
由于这种巨大的差异,来自充电器输出的高源的电位开始以更高的强度冲向电池,导致进入电池的电流更大。
当电池充满电时,两个电源之间的电位差开始关闭,直到两个电源具有相同的电压水平。
当这种情况发生时,来自电源的电压无法将电流进一步推向电池,从而降低了电流消耗。
这就解释了为什么放电电池在开始时吸收更多电流,在充满电时吸收最小电流。
通常,大多数电池充电指示器利用电池的电压水平来指示其充电状态,这里用电流(安培)大小代替电压来测量充电状态。
使用电流作为测量参数,可以更准确地评估电池充电的地位。该电路还能够通过转换其充电时的电流消耗能力来指示连接电池的瞬时健康状况。
使用LM338简单设计
通过适当地修改A,可以建立一个简单的电流切断电池充电电路标准LM338稳压电路如下所示:
我忘记在电池正极线添加一个二极管了,请务必按照下面修正后的图添加。
它是如何工作的
上述电路的工作相当简单。
我们知道,当LM338或LM317 IC的ADJ引脚与地线短路时,IC关闭输出电压。我们使用这个ADJ关闭功能实现电流检测关闭。
当输入电源接通时,10uF电容使第一个BC547失效,LM338可以正常工作并产生所连接电池所需的电压。
这连接电池,它开始充电,根据其额定的Ah额定电流指定的量。
这就形成了一个电位差电流感应电阻Rx开关第二个BC547晶体管。
这确保了连接IC的ADJ引脚的第一个BC547在允许电池正常充电时保持禁用状态。
当电池充电时,Rx的电位差开始下降。最终,当电池几乎充满电时,这个电位下降到一个水平,它变得对第二个BC547基偏置过低,关闭它。
当第二个BC547关闭时,第一个BC547接通,IC的ADJ引脚接地。
LM338现在完全关闭,断开电池和充电电源。
Rx可以用欧姆定律公式计算:
Rx = 0.6 /最小充电电流
该LM338电路将支持高达50ah的电池与IC安装在一个大散热片。对于具有较高Ah评级的电池,IC可能需要升级为外接晶体管作为本文讨论.
使用IC LM324
第二种设计是一个更复杂的电路使用LM324集成电路这提供了准确的步进电池状态检测,并完成关闭电池时,电流draw达到最小值。
led如何指示电池状态
当电池消耗最大电流时,红色LED将点亮。
当电池充电时,通过Rx的电流按比例下降,红色LED将关闭,绿色LED是开关ON。
当电池进一步充电时,绿色LED将关闭,黄色LED将打开。
接下来,当电池快充满电时,黄色LED将关闭,白色LED将打开。
最后,当电池充满电时,白光LED也将关闭,这意味着所有的LED将被关闭,表明电池的电流消耗为零,因为充满电的状态。
电路操作
参考所示电路,我们可以看到四个运放配置为比较器,其中每个运放都有自己的可预置电流传感输入。
高瓦特电阻Rx形成电流电压转换器组件,该组件感知电池或负载消耗的电流,并将其转换为相应的电压水平,并将其馈送到运放输入端。
开始时,电池消耗最大的电流,在电阻Rx上产生相应的最大电压降。
当电池消耗最大电流(完全放电)时,所有4个运安的非反相引脚3的电位高于引脚2的参考值。
由于此时所有运放的输出都是高的,只有连接到A4的红色LED亮起,而其余的LED保持关闭状态。
现在,当电池充电时,Rx上的电压开始下降。
按照预设的顺序调整,A4引脚3电压略低于引脚2,导致A4输出低,RED关闭。
A4输出低时,A3输出LED亮起。
当电池充电多一点时,A3运放引脚3的电位低于引脚2,导致A3的输出降低,关闭绿色LED。
A3输出低,A2输出LED亮起。
当电池充电稍多时,A3的引脚3电位会下降到引脚2以下,导致A2的输出变为零,黄色LED关闭。
A2输出低,白色LED现在亮。
最后,当电池几乎充满电时,A1引脚3处的电位低于其引脚2,导致A1输出变为零,白色LED关闭。
当所有led关闭时,表示电池已充满电,并且Rx上的电流已达到零。
线路图
建议电池电流指示器电路的零件表
- R1 - R5 = 1 k
- P1-----P4 = 1k预设
- A1----- a4 = lm324 IC
- 二极管= 1N4007或1N4148
- Rx =如下所述
设置当前感知范围
首先,我们必须计算最大和最小电压的范围发展在Rx响应的范围电流消耗的电池。
假设要充电的电池是a12v 100ah电池,最大预期电流范围为10安培。我们想让电流在Rx上形成3v左右。
利用欧姆定律,我们可以通过以下方式计算Rx值:
Rx = 3 / 10 = 0.3欧姆
瓦数= 3 × 10 = 30瓦。
现在,3v是最大射程。现在,由于运放pin2处的参考值是用1N4148二极管设置的,pin2处的电位大约是0.6 V。
所以最小量程可以是0.6 V。因此,这给了我们在0.6 V和3 V之间的最小和最大范围。
我们必须设置预设,这样在3v,所有引脚3电压A1到A4高于引脚2。
接下来,我们可以假设运算放大器按照以下顺序关闭:
在2.5 V穿过Rx A4输出低,在2v A3输出低,在1.5 V A2输出低,在0.5 V A1输出低
记住,虽然在0.5 V的Rx所有的led关闭,但0.5 V可能仍然对应着1安培的电流被电池。我们可以将此视为浮动充电水平,并允许电池保持一段时间的连接,直到我们最终将其移除。
如果你想最后导致(白色)保持照明,直到达到几乎为零伏在处方,在这种情况下您可以删除参考二极管的pin2放大器,代之以一个电阻,这个电阻R5一起创建了一个在pin2约0.2 V的电压降。
这将确保白色LED在A1关闭时,只有当通过Rx的电位下降到0.2 V以下,这反过来将对应一个几乎完全充满和可移动的电池。
如何设置预设。
为此,您将需要一个虚拟的电位分压器,使用1K锅构建,并连接到电源终端,如下所示。
首先,从Rx断开P1—P4预设链接,并将其连接到1k锅的中心销,如上所示。
将所有运放预设的中心臂向1K壶滑动。
现在,调整1K壶,使2.5V的发展横跨其中心手臂和地面手臂。你会发现只有红色LED在这一点上是亮的。接下来,调整A4预设P4,使红色LED刚刚关闭。这将立即打开A3绿色LED。
在此之后,调整1K锅,以降低其中心引脚电压到2V。如上所述,调整A3预设的P3,使绿色刚好关闭。这将打开黄色LED。
接下来,调整1K锅,使其中心引脚产生1.5V,并调整A2预设P2,使黄色LED刚好关闭。这将打开白色LED。
最后,调整1K锅,使其中心引脚电位降低到0.5V。调节A1预设P1,使白光LED刚好关闭。
预设的调整现在结束了!
如图1所示,移除1K壶并将预设的输出链接重新连接到Rx。
你可以开始为推荐的电池充电,并观察led相应的反应。
添加自动切断
当电流几乎为零时,可以关闭继电器,确保自动切断到电流感知电池电路,如下图所示:
它是如何工作的
当接通电源时,10uF电容使运放的引脚电位瞬间接地,这使得所有运放的输出都升高。
继电器驱动晶体管连接在A1输出开关上,通过N/O触点将电池与充电电源连接。
电池现在开始产生规定数量的电流,导致所需的电势在Rx上发展,这是由操作放大器的引脚3通过各自的预置P1- P4感知的。
同时,通过R5对10uF充电,将运算放大器引脚2处的参考值恢复到0.6V(二极管降)。
当电池充电时,运放输出相应响应,如前所述,直到电池完全充电,导致A1输出低。
当A1输出低时,晶体管将继电器关闭,电池与电源断开。
另一种有用的电流感应电池截止设计
这个设计的工作实际上很简单。反相输入的电压由P1预设的固定电平,刚好低于通过电阻组R3—R13的压降,对应于电池的推荐充电电流。
当电源开关接通时,C2导致运算放大器的非反相部分出现一个高电平,这反过来又导致运算放大器输出高电平并接通MOSFET。
MOSFET导电并允许电池通过充电电源连接,使充电电流通过电阻组。
这允许在IC的非反相输入端产生高于其反相引脚的电压,从而将运放的输出锁存到一个永久的高电平。
MOSFET现在继续导电,电池被充电,直到电池的电流摄入在电池充满电水平显著下降。通过电阻组的电压下降,所以运算放大器的反相引脚现在比运算放大器的非反相引脚高。
因此,运放输出变低,MOSFET被关闭,电池最终停止充电。
你好,我正在为3S x18650 Pack做一个充电器,所以是126v。我很难找到Rx值(
我想只使用两个led,红色充电和绿色满。
当用标准充电器充电时,这个包会一直充电到12.45v(使用回收的笔记本电池),所以这就是我需要使用绿色Led的地方。请帮我配药。
谢谢
嗨,电池的mAH值是多少?
谢谢你的帮助。大约2000mA每18650,所以我们可以说总的包12000mA。
该充电板采用12.20V左右和~1A的输出功率,对Pack + 3S BMS充电良好。
我正在建立另一个充电器与更多的视觉信息(led)和自动切割,所以我将与第3图“添加自动切断”。
Thx))
好的,你可以使用4欧姆的Rx,并确保删除二极管在反相输入的放大器,并更换它与电线短,这意味着所有的(-)输入与R5必须连接到地。
嗨,先生
我对你的电路电池电流指示器电路电流触发充电切断感兴趣
我只有一个q?
处方是什么
谢谢你!
致以最亲切的问候
Hi Ahmad,我已经更新了文章中需要的信息,你可以登录....
谢谢你的帮助。
公司操作
最好的方面
晚上好先生,lm324线路是双电源供电吗?因为我能看到地面和负极
尤瑟夫,这是单一供给,没有双重供给。
晚上好先生。
你的电路很好,我能问个问题吗?
我可以使用单输入双操作lm 358 (8pin)..只是a1和a2意味着什么?,或者只是选了A1?我应该改变什么..所有步骤包括临时pot10k?
谢谢你!
祝你过得愉快
嗨,谢谢,是的,这是绝对可能的,你可以继续……
很棒的电路。
Hi Mr Swag…输入是14v到28v..这个电路是否适用于锂离子/脂/小零件的充电?
谢谢佛分享
谢谢你,因陀罗,是的,它适用于所有类型的电池。
你好,先生,我非常感谢你的早期回复,先生,我已经阅读了你的电路方法,先生,你使用的截止方法与电阻的帮助,它足够准确吗?
先生,我听说过用PWM方法充电的IC BQ24610,你的方法和用PWM方法有什么区别?
先生,我还想建立一个12v 14ah电池LI充电器,根据知识,我必须应用电流接近7Ah充电电池,所以我应该做出什么改变,我应该从上述电路中选择什么电路。
先生,如果我想用锂充电铅酸,我应该对上面的电路做什么改变?
从我对12v 14ah电池的理解,我应该给我的电路14v和7ah电流来给我的锂电池充电?
你的认真回复对我帮助很大。
等待回复
你是欢迎Adil, PWM可能是用于温度补偿,当IC感觉高电池温度降低电流通过缩小PWM。
这些建议的技术不是我的,而是一种通用的电池充电标准方法。增强电路从来不需要为任何电池充电,除非充电的目的是快速,有电池加热的可能性,否则只是一个恒定电流和恒定电压的电路是所有需要....我在这个博客里展示了很多电池充电器的电路,你可以通过它来了解关于充电的所有细节。
您可以使用任何充电器为任何电池充电,只要您根据电池规格精确地改变充电电流和充电电压。
虽然自动截止是一个参数,这通常是好的所有类型的电池。
对于锂离子电池,你可以使用0.3C到1C之间的任何充电电流率,C表示电池的Ah值,但更高的充电电流率意味着电池变暖,并包含额外的热补偿电路
谢谢你的回复,现在,先生,我想为我的12v 14ah锂电池制造一个充电器,我应该使用哪个电路?在上述电路上,电路或组件额数的变化是什么?
谢谢
请问你能给我一个3.7v的电池充电器电路吗?我很高兴你能这么说。
谢谢。
有关所需详情,请参阅以下连结的文章:
//www.addme-blog.com/?s=USB+li-ion
非常感谢您,先生。
你好先生,
我必须设计一个电池液面指示器12 - 3.7 v脂肪电池电路并联连接(单独充电),所以我不能使用volt,我需要使用电流电路,但我发现很难设计,是指导我将一些有可能的解决方案。
你好,Samrudha,我很快会更新这篇文章,提供更多的解释和例子,可能会帮助你更好地理解这个概念。
Swagatam说,
你能把Quick Charge电池电路的组装,PCB和开路图发给我吗?
Reis,你可以参考下面的观点
//www.addme-blog.com/2014/03/fast-battery-charger-circuit.html
解释这条赛道对我来说有点困难,因为我的语言不是英语。也许这看起来很容易,但我希望至少有一个视频来解释如何设置电路。我想用这个电路做我的太阳能系统的12V电池。
你好先生,
你的工作很棒。这个电路非常
我们在模拟软装方面有很好的工作。
我使用可变电流源
电池充电位置。
感谢Ubaid,感谢分享信息。