Измеритель емкости аккумуляторных батарей

И. НЕЧАЕВ, г. Москва

В процессе эксплуатации аккумуляторных батарей рекомендуется периодически контролировать их электрическую емкость, измеряемую в ампер-часах (Ач).

Для определения этого параметра необходимо разряжать полностью заряженную батарею стабильным током и фиксировать время, по истечении которого ее напряжение уменьшается до заранее установленного значения. Чтобы оценить состояние аккумуляторной батареи более полно, необходимо знать ее емкость при различных значениях тока разрядки.

Для этого и предназначено предлагаемое устройство- С целью упрощения его конструкции для отсчета времени разрядки применены бытовые электронно-механические часы с питанием от одного гальванического элемента напряжением 1,5 В (перед использованием часов в устройстве его необходимо удалить).

Схема измерителя представлена на рис. 1. На микросхеме DA2 собран стабилизатор тока разрядки аккумуляторной батареи и одновременно стабилизатор напряжения питания часов.

Ток разрядки выбирают переключателем SA1. В его первом положении ("50 мА") стабилизатор DA2 нагружен постоянно подключенным к его выходу резистором R6. В положениях "250 мА" и "500 мА" параллельно ему подключаются соответственно резисторы R7 и R8. Светодиод HL1 индицирует режим разрядки, ток через него стабилизирован полевым транзистором VT3.

Параллельный стабилизатор напряжения DA1 использован как компаратор. С помощью транзистора VTt он управляет мощным полевым переключательным транзистором VT2.

Перед началом измерения к устройству подключают электронно-механические часы, стрелки которых предварительно установлены на 12 ч 00 мин (условный 0 отсчета времени разрядки). Затем переключателем SA1 выбирают ток разрядки, а переменным резистором R4 устанавливают напряжение в интервале 3... 12 В, до которого следует разрядить батарею аккумуляторов. После ее подключения нажимают на кнопку SBI "Пуск".

Поскольку напряжение заряженной батареи больше установленного значения, напряжение на управляющем входе стабилизатора DA1 превысит 2.5 В и его выходной ток

возрастет. В результате транзистор VT1, а вслед за ним и VT2 откроются, и после опускания кнопки SB1 процесс разрядки будет продолжен, о чем сигнализирует светодиод HL1.

Одновременно часы начнут отсчет времени разрядки.

По мере разрядки батареи напряжение на ней уменьшается, и когда оно станет меньше установленного значения, ток через стабилизатор DA1 резко уменьшится, поэтому транзисторы VT1, VT2 закроются. Разрядка прекратится, светодиод HL1 погаснет, питающее напряжение на часы перестанет поступать и они остановятся. Емкость батареи вычисляют, умножив ток разрядки на зафиксированное часами время.

Все детали измерителя, кроме переключателя SA1, кнопки SB1 и переменного резистора R4. монтируют на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита,  чертеж которой показан на рис. 2. Плата рассчитана на установку постоянных резисторов Р1-4, С2-33, керамического конденсатора К10-17 (С1) и оксидных серии ТК фирмы Jamicon (остальные), микросхемы TL431CLP в корпусе ТО-92. Выводы стабилизатора LM317T (DA2) припаивают на стороне печатных проводников, после чего его закрепляют винтом с гайкой на теплоотводе площадью   не   менее 100 см' (рис. 3). Во избежание замыканий   между ним и платой помещают   изолирующую прокладку    из    тонкого пластика,   которую приклеивают эпоксидным клеем к плате и теплоотводу.      Собранное и проверенное а работе устройство    помещают в пластмассовый корпус подходящих размеров, на стенке которого крепят переключатель SA1   (например, SPl 12-DP3T, SLF-2301-7R), кнопку SB1  (любая малогабаритная с самовозвратом, например, ПКн159) и переменный резистор R4 (СПЗ-46М). Напротив  светодиода  HL1   в  стенке сверлят отверстие.

Вместо транзистора КТ361Б в устройстве можно применить любой серий КТ208, КТ209. КТ361. КТЗЮ7. вместо КП3036 — транзистор этой серии с индексами А, В и Г. Светодиод АЛ 307БМ заменим любым с прямым напряжением 1,8...2,5 В и достаточной яркостью свечения при токе 2...3 мА.

Налаживание начинают с измерения разрядного тока в различных положениях переключателя SA1

Для этого устройство через миллиамперметр с пределом измерения 0.5 А подключают к регулируемому источнику питания с выходным напряжением около 5 В и током нагрузки не менее 500 мА.

Точные значения разрядного тока устанавливают подборкой резисторов R6—R8 (начиная с первого).

Переменный резистор R4 снабжают шкалой, которую градуируют следующим образом. Подключив устройство и вольтметр с соответствующим пределом измерения к выходу регулируемого источника питания и переведя движок резистора R4 в нижнее (по схеме) положение, включают источник и устанавливают на его выходе напряжение, до которого допустимо разряжать данную аккумуляторную батарею в процессе эксплуатации.

 Затем кратковременно нажимают на кнопку SB1 и, медленно поворачивая движок, добиваются погасания светодиода HL1, после чего на шкале делают соответствующую отметку. Аналогично наносят на шкалу и отметки, соответствующие значениям напряжения разрядки других батарей.

Источник: Журнал Радио 2009 №2

Измеритель емкости аккумуляторных батарей

Массовый ежемесячный научно-технический журнал

Издаётся с 1924 года

Журнал Радио 2009 №2Измеритель емкости аккумуляторных батарей
Измеритель емкости аккумуляторных батарей
Измеритель емкости аккумуляторных батарей

Измеритель емкости аккумуляторных батарей

Рейтинг@Mail.ru
Яндекс.Метрика

Схема Измеритель емкости аккумуляторных батарей