Wählbarer 4-Stufen-Niederspannungs-Batterie-Abschaltkreis

In diesem Beitrag wird eine Schaltungskonfiguration erläutert, die eine mehrstufige Auswahl und Abschaltung der Niederspannung für die verwendete und überwachte Batterie ermöglicht. Die Schaltung wurde von Herrn Pete vorgeschlagen.

Technische Spezifikationen

Lieber Swagatam,

Ihre Unterstützung in den letzten Tagen war unglaublich, dank derer ich es meiner Meinung nach geschafft habe, mich diesem 4-Stufen-Stromkreis mit niedrigem Batteriestand zu nähern, den ich brauche.

Nachdem Sie Ihre kombiniert haben die Info, Eine Auswahlschaltung, die ich in einer anderen Quelle gefunden habe, und durch Hinzufügen meiner eigenen Ideen kam ich zu der folgenden Schaltung:

Ich weiß, dass es Probleme gibt, die ich mit meinem Wissen nicht lösen kann, aber ich denke, ich bin nah dran (ich werde diese Probleme am Ende dieses Beitrags auflisten).

Mein Wissen ist begrenzt (ich bin weder Experte noch Anfänger in der Elektronik), daher würde ich gerne Ihre Meinung und Empfehlungen hören.

Nach meinem Verständnis erwarte ich Folgendes:

Der LM324 überwacht die Spannung und schaltet das Relais am unteren Rand von vier Skalen aus: 18,5-20 V, 20-22 V, 22-24 V, 24-28 V, eingestellt durch die verschiedenen 10K-Voreinstellungen.

Der Stromkreis beginnt (Batterie voll), wenn das Relais scharf geschaltet (Last angeschlossen) und die 24-28-V-LED leuchtet (linksseitiger LED-Satz).

Die Auswahlschaltung (oberer Teil) stellt sicher, dass nur der ausgewählte OPAMP das Relais scharf schaltet, obwohl alle OPAMP-Ausgänge gleichzeitig hoch sind (dies benötige ich für eine spätere Funktion, siehe Ende des nächsten Absatzes).

Während der Entladung, wenn 24 V erreicht sind, wird der äquivalente Ausgang (1) niedrig und das Relais wird deaktiviert, wodurch die Last getrennt wird. Gleichzeitig leitet BC337 (NPN) die drei LEDs auf der rechten Seite und leuchtet auf, um die verfügbaren Skalierungsoptionen anzuzeigen.

Sobald eine Taste am Wahlschalter für eine niedrigere Skala (d. H. 22-24 V) gedrückt wird, wird das Relais am unteren Stromkreis durch den zweiten OPAMP (Ausgang 7) scharf geschaltet und die Last wird angeschlossen. Gleiches gilt für die entsprechende LED auf der linken Seite. Gleiches gilt für die 20-22-V-Skala, jedoch leuchten nur 2 LEDs auf der rechten Seite.

Wenn nun die letzte Skala (18-20 V) ausgewählt ist und 18 V erreicht ist, trennt der 4. OPAMP des LM324 die Last wieder, aber gleichzeitig das SPDT-Relais oben links in meinem Bild, das als angeschlossen ist Das Verriegelungsrelais wird deaktiviert und der Stromkreis vollständig abgeschaltet, um den Verbrauch zu minimieren, da die Batterie jetzt sehr tief entladen ist.

Um das System erneut zu starten, muss nach dem erneuten Laden des Akkus manuell über den Druckknopf in der Nähe des Verriegelungsrelais zurückgesetzt werden.

Der Zweck dieser Schaltung ist eine Solaranlage, die zur Stromversorgung einer Notfallkommunikationsstation verwendet wird. Dies ist der Grund, warum es nicht vollautomatisch eingestellt werden kann.

Obwohl eine Tiefentladung der Batterien nicht empfohlen wird, muss der Bediener an solchen Stationen beurteilen, ob er die Batterie tief entladen muss oder nicht, falls die Art des Notfalls dies unvermeidlich macht.

Unter normalen Umständen wird die Stromversorgung bei 24 V automatisch abgeschaltet, um die Batterien zu schützen. Es ist jedoch wichtig, dass der Bediener die Möglichkeit hat, die Batterien bei Bedarf weiter zu ertrinken.

Also hier sind meine Schaltungsprobleme:

1. Ich befürchte, dass bei der Funktionsweise der Schaltung die Ausgänge hoch und nicht niedrig sind, wenn die Schwellenwerte erreicht werden. In diesem Fall funktioniert die Schaltung nicht ordnungsgemäß, insbesondere die Funktion des Verriegelungsrelais.

2. Ich habe das Gefühl, dass meine Ergänzungen zum Design viele kleine und große Mängel aufweisen werden. Ich bin zuversichtlich, es zu bauen, wenn alles entworfen ist, aber das Entwerfen von Schaltkreisen ist eine Fähigkeit, die ich nur in gewissem Umfang habe.

3. Ich frage mich, ob ich die Relais des oberen Teils der Schaltung durch eine Art Niedrigleistungs-MOSFET ersetzen kann. Wenn ja, geben Sie mir bitte einen Hinweis, wie Sie sie verbinden können.

4. Ich denke auch, dass das Trennen der Last dazu führen wird, dass das System einen Verfolgungseffekt ausübt. Daher frage ich mich, ob eine kleine Hysterese hinzugefügt werden kann.

Bitte melden Sie sich mit Ihren Gedanken bei mir. Ich glaube, dass dies ein nützlicher 4-Stufen-Schaltkreis für niedrigen Batteriestand sein kann, wenn er jemals für viele Menschen abgeschlossen wird (möglicherweise durch Anpassen der Schwellenwerte an höhere Werte, muss nicht jeder seine Batterien so stark entladen).

Nochmals meine Dankbarkeit für die Informationen, die Sie mir in der vergangenen Woche beim Sammeln geholfen haben.

Grüße,
Pete

Vereinfachtes Diagramm für das oben genannte Schaltungsproblem [Gelöst]

Liste der Einzelteile

Alle Widerstände können 10K 1/4 Watt sein
Alle Voreinstellungen = 10K
T1, T2 = BC547
Relais = 24 V / SPDT
Scr = BT169
IC = LM324
D1 = 1N4007
Z1 = 6 V / 400 mW