Контроллер разряда аккумулятора 12 вольт для видеорегистратора

Обновлено: 09.01.2025

Русская техподдержка Разработка, производство, техническая поддержка выполняются российскими специалистами. Обратиться в техподдержку.

Описание
Отзывы
Задать вопрос
ОЕМ-поставки

Известно, что переразряд сильно сказывается на сроке службы и качественных параметрах аккумуляторов, а глубокий переразряд – и вовсе губителен! Контроллер SDC0009 позволяет защитить аккумулятор от переразряда.

Технические характеристики

Параметр	Значение
Диапазон рабочих напряжений	4..30 В
Потребляемый ток	8 мА
Программируемое напряжение включения (U_ON)	4..25,5 В
Гистерезис (Hysteresis)	0..6,2 В
Погрешность U_ON и Hysteresis не более	0,1 В
Коммутируемая нагрузка при питании 6..30В	15 А
Коммутируемая нагрузка при питании 4..6В	5 А
Сопротивление коммутации при питании 6. 30В, не более	0,004 Ом
Диапазон рабочих температур	-40..+105°C

Рис 4. Габаритные размеры

Описание

Джамперами на плате устанавливается параметр U_ON, задающий порог включения контроллером нагрузки, в диапазоне от 4 до 25,5 В с дискретностью 0,1 В. Так же джамперами устанавливается и смещение для отключения нагрузки контроллером — «Hysteresis», задаваемый в диапазоне 0,0 до 6,2 В, с дискретностью 0,2 В. Отключение нагрузки будет происходить при напряжении, вычисляемом по формуле:

U_OFF = U_ON — Hysteresis

Необходимо помнить, что при отключении нагрузки напряжение на аккумуляторе увеличится, поэтому важно правильно задать параметр Hysteresis, таким образом, чтобы при отключении нагрузки контроллером, напряжение не поднялось сразу до уровня U_ON. В противном случае контроллер будет циклически включать и выключать нагрузку с частотой 1 раз в секунду.

Данный контроллер, может быть использован для аккумуляторов любых типов. Контроллер, при напряжении питания контроллера в диапазоне 6..30 В позволяет коммутировать нагрузку до 15 А, и в диапазоне питаний 4..6 В не более 5 А. Сопротивление контроллера на контактах коммутирующих нагрузку, во включенном режиме, не более 0,004 Ом. Контроллер питается от контролируемого аккумулятора и потребляет около 8мА. При эксплуатации контроллера, внешняя коммутация системы (аккумулятор + контроллер) должна происходить между аккумулятором и контроллером (рис. 1). Это позволит избежать разряд аккумулятора контроллером, когда нагрузка отключена. Контроллер работает полностью в автоматическом режиме, т.е. включение и отключение нагрузки происходит автоматически в зависимости от напряжения аккумулятора, и не требует какого либо сброса после отключения нагрузки. Сам аккумулятор может быть подключен одновременно как к нагрузке, так и к схеме заряда. Минимальное напряжение питания контроллера 4 В, при меньшем напряжении нагрузка автоматически отключатся.

Рис 1. Подключение контроллера

Рекомендуется установить предохранитель между аккумулятором и входом контроллера.

Джампера могут быть переустановлены как до включения, так и во время работы контроллера, установленные джамперами параметры будут применены немедленно.

В секции «U_ON» устанавливается напряжение включения. Секция имеет 8 джамепров, каждый из которых должен быть установлен в правое или левое положение по аналогии с примером на рис 2. Отсутствие установленного джампера/джамперов приведет к некорректной работе контроллера.

На рис.2 приведен пример установки джамперов для 12 В аккумулятора, где включение контроллера должно происходить при напряжении более 11,4 В, а отключение при напряжении менее 10,2 В см. Рис.3. В данном случае установленное джамперами «U_ON» = 11,4 В, а «Hysteresis» = 1,2 В, т.е. «U_ON» - «U_OFF» = «Hysteresis» 11,4 В - 10,2 В=1,2 В.

В секции «Hysteresis» устанавливается напряжение смещения. Секция имеет 5 джамперов, каждый из которых должен быть установлен в правое или левое положение по аналогии с примером на рис 3. Отсутствие установленного джампера/джамперов приведет к некорректной работе контроллера.

Не допускается установка джамперов Hysteresis в положение 00000. Это технологическая комбинация.

Рис 2. Установка параметра U_ON

Рис 3. Установка параметра Hysteresis

При правильно заданных параметрах, контроллер отключит нагрузку, подключенную к аккумулятору, чтобы избежать переразряда аккумулятора. При достижении напряжения на аккумуляторе до нормального уровня, контроллер автоматически подключит нагрузку. Таким образом, используя контроллер разряда SDC0009, можно защитить аккумулятор от глубокого разряда, губительного для аккумуляторов. Не дайте аккумулятору "умереть".

Подключение автомобильного регистратора через контроллер разряда.
Устанавливая автомобильный видеорегистратор, каждый сталкивается с вопросом о способе подключения питания к видеорегистратору. Можно подключить питание от зажигания, чтобы регистратор работал только при повернутом ключе зажигания, или сделать питание видеорегистратора постоянным от аккумулятора автомобиля. У каждого из этих способов есть свои недостатки. При подключении питания от зажигания не будет возможности оставлять видеорегистратор включенным на стоянке. А ведь именно на стоянке могут произойти неприятности с автомобилем, а запись с видеорегистратора могла бы прояснить ситуацию. При постоянном же питании видеорегистратора можно «посадить» аккумулятор, на длительное время оставив его включенным специально или же просто забыв выключить. Избавиться от этих проблем поможет программируемый контроллер разряда аккумулятора SDC0009.

Полезные ссылки

Для производственных предприятий возможна поставка партий в технологической упаковке, т.н. OEM поставка. Удобный и выгодный вариант для производителей. В OEM партии модули поставляются упаковками.

Контроллер разряда АКБ с таймером.

Предназначен для подключения внешних устройств, таких как видеорегистратор к автомобильному аккумулятору. С защитой АКБ от переразряда и таймером работы внешней нагрузки. Автоматическое определение напряжения бортовой сети 12 или 24 вольт.

• Защита нагрузки от перенапряжения: нагрузка отключается при напряжении свыше 15В или 28В.
• Регулируемый таймер задержки отключения: Время задержки 2, 6, 12, 24 часа.

Таймер может быть перепрограммирован под задачи заказчика.

Имеется возможность оперативной калибровки напряжения и установки пороговых значений для отключения нагрузки, по умолчанию установлено 11,6 вольт для 12 вольтовой бортовой сети и 23,6 для 24 вольт.

Может работать в 2-х режимах:

Без подключения вывода «Зажигание» работает только защита от пониженного и повышенного напряжения.

При подключении вывода «Зажигание» к шине зажигания автомобиля дополнительно активируется таймер задержки отключения нагрузки. Время ожидания устанавливается с помощью построечного резистора и отображается количеством миганий на индикаторе устройства при подключенном зажигании (подача напряжения 12 или 24 вольт на вывод «Зажигание»). Информация отображается только при включенном зажигании на фоне постоянно светящегося индикатора. При выключении зажигания устройство переходит в режим задержки отключения нагрузки и на индикаторе с периодичностью около 10 секунд отображается оставшееся время соответствующим количеством миганий индикатора.

Отображаемые режимы индикатора работы устройства.

Индикатор состояния не горит.

каждые 2 – 3 секунды частое трёх кратное мигание, сообщение о некорректном напряжении бортовой сети.
1 короткое мигание с периодичностью около 10 секунд - система отработала заданную задержку, выключила нагрузку и перешла в режим ожидания. Повторное включение возможно подачей напряжения на вывод «Зажигание»

3. При выключенном зажигании и активированном таймере индуцируется оставшееся время до отключения нагрузки. Количество миганий может быть от 1 до 5, что соответствует:

1 раз – система скоро отключит нагрузку

4 раза – 6 часов

5 раз – 12 часов.

Индикатор горит постоянно.

Однократное мигание с периодичностью около 10 секунд. – Соответствует нормальному режиму работы в 12 вольтовой бортовой сети.
Двукратное мигание с периодичностью около 10 секунд. – Соответствует нормальному режиму работы в 24 вольтовой бортовой сети.

При включенном зажигании дополнительно после индикации состояния бортовой сети с задержкой 1 – 2 секунды индуцируется установленный режим таймера задержки отключения. Количество миганий может быть от 1 до 4, что соответствует:

3 раза – 6 часов

4 раза – 12 часов.

При крайне правом положении регулятора потенциометра таймер удержания находится в выключенном состоянии, дополнительной индикации таймера не происходит.

Ток потребления MAX 15.0 mA (с включенным индикатором нагрузки)

Ток потребления в дежурном режиме 3.5 mA.

Потребляемая мощность устройства 0,045 – 0,350 Вт

Габариты блока 33х25х14

На фотография модификация устройства со встроенным реле с током в нагрузке до 10 Ампер. габариты блока 33х25х33

Как таковых контроллеров разряда-заряда не существует. Это нонсенс. Нет никакого смысла управлять разрядом. Ток разряда зависит от нагрузки - сколько ей надо, столько она и возьмет. Единственное, что нужно делать при разряде - это следить за напряжением на аккумуляторе, чтобы не допустить его переразряда. Для этого применяют защиту от глубокого разряда.

При этом, отдельно контроллеры заряда не только существуют, но и совершенно необходимы для осуществления процесса зарядки li-ion аккумуляторов. Именно они задают нужный ток, определяют момент окончания заряда, следят за температурой и т.п. Контроллер заряда является неотъемлемой частью любого зарядного устройства для литиевого аккумулятора.

Другими словами, когда говорят о контроллере заряда/разряда, речь идет о встроенной почти во все литий-ионные аккумуляторы защите (PCB- или PCM-модулях). Вот она:

И вот тоже они:

Очевидно, что платы защиты представлены в различных форм-факторах и собраны с применением различных электронных компонентов. В этой статье мы как раз и рассмотрим варианты схем защиты Li-ion аккумуляторов (или, если хотите, контроллеров разряда/заряда).

Контроллеры заряда-разряда

Раз уж это название так хорошо укрепилось в обществе, мы тоже будем его использовать. Начнем, пожалуй, с наиболее распространенного варианта на микросхеме DW01 (Plus).

DW01-Plus

Такая защитная плата для аккумуляторов li-ion встречается в каждом втором аккумуляторе от мобильника. Чтобы до нее добраться, достаточно просто оторвать самоклейку с надписями, которой обклеен аккумулятор.

Сама микросхема DW01 - шестиногая, а два полевых транзистора конструктивно выполнены в одном корпусе в виде 8-ногой сборки.

Вывод 1 и 3 - это управление ключами защиты от разряда (FET1) и перезаряда (FET2) соответственно. Пороговые напряжения: 2.4 и 4.25 Вольта. Вывод 2 - датчик, измеряющий падение напряжения на полевых транзисторах, благодаря чему реализована защита от перегрузки по току. Переходное сопротивление транзисторов выступает в роли измерительного шунта, поэтому порог срабатывания имеет очень большой разброс от изделия к изделию.

Паразитные диоды, встроенные в полевики, позволяют осуществлять заряд аккумулятора, даже если сработала защита от глубокого разряда. И, наоборот, через них идет ток разряда, даже в случае закрытого при перезаряде транзистора FET2.

Вся схема выглядит примерно вот так:

Правая микросхема с маркировкой 8205А - это и есть полевые транзисторы, выполняющие в схеме роль ключей.

S-8241 Series

Фирма SEIKO разработала специализированные микросхемы для защиты литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов от переразряда/перезаряда. Для защиты одной банки применяются интегральные схемы серии S-8241.

Ключи защиты от переразряда и перезаряда срабатывают соответственно при 2.3В и 4.35В. Защита по току включается при падении напряжения на FET1-FET2 равном 200 мВ.

AAT8660 Series

Решение от Advanced Analog Technology - AAT8660 Series.

Пороговые напряжения составляют 2.5 и 4.32 Вольта. Потребление в заблокированном состоянии не превышает 100 нА. Микросхема выпускается в корпусе SOT26 (3х2 мм, 6 выводов).

FS326 Series

Очередная микросхема, используемая в платах защиты одной банки литий-ионного и полимерного аккумулятора - FS326.

В зависимости от буквенного индекса напряжение включения защиты от переразряда составляет от 2.3 до 2.5 Вольт. А верхнее пороговое напряжение, соответственно, - от 4.3 до 4.35В. Подробности смотрите в даташите.

LV51140T

Аналогичная схема протекции литиевых однобаночных аккумуляторов с защитой от переразряда, перезаряда, превышения токов заряда и разряда. Реализована с применением микросхемы LV51140T.

Пороговые напряжения: 2.5 и 4.25 Вольта. Вторая ножка микросхемы - вход детектора перегрузки по току (предельные значения: 0.2В при разряде и -0.7В при зарядке). Вывод 4 не задействован.

R5421N Series

Схемотехническое решение аналогично предыдущим. В рабочем режиме микросхема потребляет около 3 мкА, в режиме блокировки - порядка 0.3 мкА (буква С в обозначении) и 1 мкА (буква F в обозначении).

Серия R5421N содержит несколько модификаций, отличающихся величиной напряжения срабатывания при перезарядке. Подробности приведены в таблице:

Обозначение	Порог отключения по перезаряду, В	Гистерезис порога перезаряда, мВ	Порог отключения по переразряду, В	Порог включения перегрузки по току, мВ
R5421N111C	4.250±0.025	200	2.50±0.013	200±30
R5421N112C	4.350±0.025
R5421N151F	4.250±0.025
R5421N152F	4.350±0.025

SA57608

Очередной вариант контроллера заряда/разряда, только уже на микросхеме SA57608.

Напряжения, при которых микросхема отключает банку от внешних цепей, зависят от буквенного индекса. Подробности см. в таблице:

Обозначение	Порог отключения по перезаряду, В	Гистерезис порога перезаряда, мВ	Порог отключения по переразряду, В	Порог включения перегрузки по току, мВ
SA57608Y	4.350±0.050	180	2.30±0.070	150±30
SA57608B	4.280±0.025	180	2.30±0.058	75±30
SA57608C	4.295±0.025	150	2.30±0.058	200±30
SA57608D	4.350±0.050	180	2.30±0.070	200±30
SA57608E	4.275±0.025	200	2.30±0.058	100±30
SA57608G	4.280±0.025	200	2.30±0.058	100±30

SA57608 потребляет достаточно большой ток в спящем режиме - порядка 300 мкА, что отличает ее от вышеперечисленных аналогов в худшую сторону (там потребляемые токи порядка долей микроампера).

LC05111CMT

Ну и напоследок предлагаем интересное решение от одного из мировых лидеров по производству электронных компонентов On Semiconductor - контроллер заряда-разряда на микросхеме LC05111CMT.

Переходное сопротивление встроенных транзисторов составляет

11 миллиом (0.011 Ом). Максимальный ток заряда/разряда - 10А. Максимальное напряжение между выводами S1 и S2 - 24 Вольта (это важно при объединении аккумуляторов в батареи).

Микросхема выпускается в корпусе WDFN6 2.6x4.0, 0.65P, Dual Flag.

Схема, как и ожидалось, обеспечивает защиту от перезаряда/разряда, от превышения тока в нагрузке и от чрезмерного зарядного тока.

Контроллеры заряда и схемы защиты - в чем разница?

Важно понимать, что модуль защиты и контроллеры заряда - это не одно и то же. Да, их функции в некоторой степени пересекаются, но называть встроенный в аккумулятор модуль защиты контроллером заряда было бы ошибкой. Сейчас поясню в чем разница.

Важнейшая роль любого контроллера заряда заключается в реализации правильного профиля заряда (как правило, это CC/CV - постоянный ток/постоянное напряжение). То есть контроллер заряда должен уметь ограничивать ток зарядки на заданном уровне, тем самым контролируя количество "заливаемой" в батарею энергии в единицу времени. Избыток энергии выделяется в виде тепла, поэтому любой контроллер заряда в процессе работы достаточно сильно разогревается.

По этой причине контроллеры заряда никогда не встраивают в аккумулятор (в отличие от плат защиты). Контроллеры просто являются частью правильного зарядного устройства и не более.

Кроме того, ни одна плата защиты (или модуль защиты, называйте как хотите) не способен ограничивать ток заряда. Плата всего лишь контролирует напряжение на самой банке и в случае выхода его за заранее установленные пределы, размыкает выходные ключи, отключая тем самым банку от внешнего мира. Кстати, защита от КЗ тоже работает по такому же принципу - при коротком замыкании напряжение на банке резко просаживается и срабатывает схема защиты от глубокого разряда.

Путаница между схемами защиты литиевых аккумуляторов и контроллеров заряда возникла из-за схожести порога срабатывания (

4.2В). Только в случае с модулем защиты происходит полное отключение банки от внешних клемм, а в случае с контроллером заряда происходит переключение в режим стабилизации напряжения и постепенного снижения зарядного тока.

Китайские производители неугомонны! И нужно отдать им должное — их предложениям нет числа. Мы обратили внимание на три устройства: прибор защиты АКБ от глубокого разряда, автомобильный тестер аккумулятора с принтером и универсальные быстросъемные клеммы. Расскажем о них по порядку, а заодно выслушаем оценку нашего специалиста Алексея Ревина.

1. Устройство защиты АКБ от разряда

Заводские настройки при этом такие — напряжение 12,3 Вольт, задержка 10 минут, вибросенсор — на максимуме. Утверждается, что самостоятельно устройство не сработает, так как напряжение в бортовой сети не опускается ниже 13–14 Вольт (работает генератор), да и движущийся автомобиль всегда создает достаточно вибраций, которые уловит вибросенсор.

А если устройство однажды разорвет цепь и не восстановит, то его можно демонтировать — открыть водительскую дверь и капот с помощью ключа при этом возможно.

И еще: современные высокотехнологичные автомобили при отключении батареи могут не запуститься и потребовать инициализации на сервисе. Но если у вас автомобиль, на котором вы периодически сами снимаете клемму с батареи (например, для зарядки) и ничего плохого не происходит, то подобное устройство можно установить, чтобы пережить очередную самоизоляцию.

2. Тестер с принтером

Алексей Ревин: «Не вижу в таком устройстве никакого смысла для личного пользования. Замеры, которые выполняет прибор, можно сделать обыкновенным тестером за 300 рублей. А „чеки“ кому вы будете предъявлять, на гвоздик в гараже накалывать? Разве что, вы ведете дневник технического состояния автомобиля и фиксируете все параметры. Тогда этот прибор вам пригодится».

3. Быстросъемные клеммы

Алексей Ревин: «Такие клеммы позволяют быстро отсоединить аккумуляторную батарею. В современном автомобиле это может потребоваться только при замыкании проводки. А вот при подключении батареи на катерах и яхтах такие клеммы удобны тем, что после похода выходного дня позволяют быстро снять аккумулятор в том числе и для предотвращения хищения».

Наш вердикт. Условно полезным для автомобиля можно считать устройство защиты АКБ от разряда. В период карантина к нему, возможно, есть смысл присмотреться.

Тест 7 автономных пусковых устройств и советы по их использованию вы найдете тут.

Продлить срок любого механизма помогут современные технологии — присадки в ГСМ.

Программируемый контроллер разряда аккумулятора.

Технические характеристики

Описание

Джамперами на плате устанавливается параметр U_ON, задающий порог включения контроллером нагрузки, в диапазоне от 4В до 25,5В с дискретностью 0,1В. Так же джамперами устанавливается и смещение для отключения нагрузки контроллером — «Hysteresis», задаваемый в диапазоне 0,0 до 6,2В, с дискретностью 0,2В. Отключение нагрузки будет происходить при напряжении, вычисляемом по формуле:

U_OFF = U_ON — Hysteresis

Данный контроллер, может быть использован для аккумуляторов любых типов. Контроллер, при напряжении питания контроллера в диапазоне 6В..30В позволяет коммутировать нагрузку до 15А, и в диапазоне питаний 4..6В не более 5А. Сопротивление контроллера на контактах коммутирующих нагрузку, во включенном режиме, не более 0,004 Ом. Контроллер питается от контролируемого аккумулятора и потребляет около 8мА. При эксплуатации контроллера, внешняя коммутация системы (аккумулятор + контроллер) должна происходить между аккумулятором и контроллером (рис. 1). Это позволит избежать разряд аккумулятора контроллером, когда нагрузка отключена. Контроллер работает полностью в автоматическом режиме, т.е. включение и отключение нагрузки происходит автоматически в зависимости от напряжения аккумулятора, и не требует какого либо сброса после отключения нагрузки. Сам аккумулятор может быть подключен одновременно как к нагрузке, так и к схеме заряда. Минимальное напряжение питания контроллера 4В, при меньшем напряжении нагрузка автоматически отключатся.

Подключение контроллера

Рекомендуется установить предохранитель между аккумулятором и входом контроллера.

На рис.2 приведен пример установки джамперов для 12В аккумулятора, где включение контроллера должно происходить при напряжении более 11,4В, а отключение при напряжении менее 10,2В см. Рис.3. В данном случае установленное джамперами «U_ON» = 11,4В, а «Hysteresis» = 1,2В, т.е. «U_ON» - «U_OFF» = «Hysteresis» 11,4В - 10,2В=1,2В.

Не допускается установка джамперов Hysteresis в положение 00000. Это технологическая комбинация.

Читайте также: