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12V鉛蓄電池-均衡電壓電路

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發表於 2013-4-9 13:19:25 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
Noname.jpg
這是小弟自行繪製的電路
主要設計用於不斷電系統的串連電池組
不斷電系統依容量區分
電池組會由一顆-到N顆串連組成
由於鉛蓄電池昰化學成分組成
所以不管在充放電時
單顆電池所反映出的電壓會有落差
所以導致整體效率降低

這個電路可以使每顆電池的充電電壓維持一致
放電時也可以透過LED看到電池是否過放電
12V均壓電路.pdf (13.59 KB, 下載次數: 105)

評分

7

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發表於 2013-4-9 13:53:50 | 顯示全部樓層
謝謝分享,

不過當所有電池都充滿電後,會不會電路上反而一直都在消耗 12v/20=600ma 的電流啊。
是不是需要加一個當所有電池都充滿後,把所有 Bypass 迴路關掉的機制呢?
提供參考!
 樓主| 發表於 2013-4-9 14:25:09 | 顯示全部樓層
UPS設計上就是一直以浮充電壓對電池充電
所以電路設計上就是要消耗多餘的電流
如果加上BYPASS回路
必須確定如果突然斷電
電池來的及供應電流嗎?

小弟本來想利用總電壓分壓方式去對每顆電池處理
想到最簡單的方式,用OPA減法器製作
製作出來應該體積會滿大的

要用這個電路前提是UPS的充電能力
小弟的台達UPS,充電電壓41.1V,電流約0.7安培
如果是飛瑞,這個電路就不實用
飛瑞本身充電能力可以到額定容量的25%
小弟試過,不裝電池飛瑞UPS可以直接用市電開機
C1K.C3K.C6K都可以動作
發表於 2013-4-9 15:39:28 | 顯示全部樓層
本帖最後由 kolinking 於 2013-4-10 06:15 PM 編輯
winrar070 發表於 2013-4-9 02:25 PM static/image/common/back.gif
UPS設計上就是一直以浮充電壓對電池充電
所以電路設計上就是要消耗多餘的電流
如果加上BYPASS回路


抱歉,用畫的比較清楚。

1310027kxxzymtc4yydydp.jpg

我指的Bypass回路是指您電路上綠框的部份。這部份應該是當這個電池電壓超過設定的高電壓時,電流會從這裡流過,這個電池就不會再充電,而其他電池可以繼續充電。同時紅框中的綠色LED會點亮。這樣沒錯吧!

那當所有電池的綠色LED都亮時,是不是所有電池上的Bypass回路都導通?所以浮充電流就會全部流到Bypass回路上,這樣電池上應該不會再有浮充電流流過吧?假設C1000的浮充電壓是13.8v*3=40.4v,最高電壓又不能設定的比13.8v高,因為這樣沒辦法使所有的電池綠色LED都亮。所以結果是當所有電池都充滿電時,浮充電流會全部流到Bypass的電路上消耗在20R的電阻上,這時電流會消耗(浪費)多少,就看浮充電壓時UPS的充電能力有多大囉。還是我理解有誤?

如果加上電路,判斷當所有電池都充好時,切斷所有Bypass回路的導通,這樣應該會回復成正常的浮充,也不會影響電池的正常供電。提供參考!
 樓主| 發表於 2013-4-9 22:03:07 | 顯示全部樓層
kolinking 發表於 2013-4-9 03:39 PM static/image/common/back.gif
抱歉,用畫的比較清楚。

抱歉,小弟誤會前輩的意思
這個意見不錯,可以加入裡面
小弟晚點在想看看如何設計
 樓主| 發表於 2013-4-10 13:03:24 | 顯示全部樓層
kolinking 發表於 2013-4-9 03:39 PM static/image/common/back.gif
抱歉,用畫的比較清楚。


經過人腦運算後,最簡單的修改方式
000.jpg
由各組2SA1015輸出信號
在透過電晶體將各組負載關閉
001.jpg
LM393電源為第三顆電池
利用電阻分壓方式
如果三顆電池都已經處於平衡狀態
LM393"+IN"端電壓會高於"-IN"端
輸出高電位,使電晶體導通
各組負載會經由電晶體關閉
發表於 2013-4-10 20:15:34 | 顯示全部樓層
本帖最後由 kolinking 於 2013-4-10 08:17 PM 編輯
winrar070 發表於 2013-4-10 01:03 PM static/image/common/back.gif
經過人腦運算後,最簡單的修改方式

由各組2SA1015輸出信號


用電阻合流,再用OP比對很可能會相互干擾。而且那電阻值好像算出來的結果有點奇怪。可能不太對。

我會建議用以下改法,

Modified.jpg

原電路改綠框部份,
T1接到下圖的控制電路,用來偵測是否所有的電池都充電完畢。
P1接到下圖的控制電路,用來在所有電池都充電完成時,洩放電流以關閉Bypass迴路。
D2用來保護不同電池的Bypass迴路在洩放電流時,上面電池的洩放電流不會跑到其他電池的Bypass迴路上。
D1用來保護在洩放電流時,右邊兩個電晶體EB不會被反向電壓打穿。因為在洩放電流時,最上面的EB反向電壓可以達到-24V以上。

再附加電路如下,

PullDown.jpg

用三個NPN電晶體組成AND電路,只有當T1, T2, T3都有電流流入,三個電晶體同時導通,P1, P2, P3才會開始洩放電流,所有的Bypass迴路就會全部截止。

提供參考。
 樓主| 發表於 2013-4-10 21:52:35 | 顯示全部樓層
kolinking 發表於 2013-4-10 08:15 PM static/image/common/back.gif
用電阻合流,再用OP比對很可能會相互干擾。而且那電阻值好像算出來的結果有點奇怪。可能不太對。

我會建 ...

感謝kolinking大,建議更好的電路
關於電晶體逆向打穿,小弟用基納二極體保護
分壓電阻,小弟只抓個大概
用JAVA模擬電路,模擬過
一定要三組都輸出,才會使OPA翻轉

小弟會這樣設計主因是
板子已經焊接完畢,不好修改

不然,依您的建議電路
去做保護性能較佳
 樓主| 發表於 2013-4-14 00:45:40 | 顯示全部樓層
本帖最後由 winrar070 於 2013-4-14 01:38 PM 編輯

1.控制電路
000.jpg
2.負載電路
001.jpg
3.合體
002.jpg
4.電池A   12.98V
A BAT.jpg
5.電池B   12.96V
B BAT.jpg
6.電池C   12.97V
C BAT.jpg
這三顆電池經過
1.先獨立充放電(充電13.5V放電10.6V)
2.並連充電10小時(充電13.5V)
3.靜置3天左右的電壓

7.電池組串連電壓   38.9V
389.jpg
8.插上市電的待機狀態
ON.jpg
在開機後10分鐘,電池組電壓已經達到40.8V
剛好達到設定電壓13.6V的門檻
B與C電池先達到門檻,所以LED閃爍放電
而A電池約晚3分鐘也開始閃爍
小弟設定  高壓為13.6V  低壓為11.1V
目前狀態總電壓40.9V
三顆電池LED指示在閃爍狀態


經過一個晚上
總電壓依然在40.9v
a電池13.6v
b電池13.57v
c電池13.57v
誤差0.03v
發表於 2013-4-15 09:06:04 | 顯示全部樓層
感謝樓主的善心分享 :)
Thank you very much for your kind sharing!
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