DIY 电池电量指示器/12v 电池自动切断

木易
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发布时间: 2025-06-19 17:00:13 | 阅读数 0收藏数 0评论数 0
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DIY 爱好者...我们都经历过这样的情况,我们的高端充电器忙于为那些锂聚合物电池充电,但您仍然需要为 12v 铅酸电池充电,而您唯一的充电器是盲充充电器......是的,一个盲人,因为它永远不知道什么时候会因为过度充电而耗尽电池......电池放电时也是如此,因为您不知道它处于什么充电状态。
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设计原理图

基本思路是设计一个电池电量指示器,但在浏览了数据表后,我发现我们可以通过添加一个继电器来轻松控制过度充电问题,当电池达到最大充电水平时,该继电器会关闭充电器的电源。

尽管它并不完全是受控充电,但最好在我们跳到电池组上规定的最大电压限制 14.4v 之前切断充电电流。

由于我们将使用 10 个 LED 来指示电池容量水平,因此每个 LED 代表大约 10% 的电量。

此外,通过 LED 的电流是使用 LM3914 IC 引脚 7 上的电阻器来限制的,因此我们不需要为每个 LED 使用单独的电阻器。

除此之外,可变电阻器 R3 和 R4 用于设置您将要使用的电池组的上限和下限电压电平。对于铅酸电池,它通常为 10.8v 完全放电和 14.4v 完全充电。稍后会详细介绍。

您看到的其余部分是数据表中建议的一堆免费组件。

在此步骤中,我还添加了 PCB 的 Gerber 文件,因此请务必检查一下。

ZIP
FABLON4JOMTIIE9.zip
72.42KB
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设计PCB(印刷电路板)

我喜欢它变得整洁,这是我一直喜欢的一件事。因此,我决定在 PCB 上构建这个电路,而不是把所有东西都搞砸,所以我设计了一个。好吧,这一步不是强制性的,但这些额外的努力会在以后得到回报,我必须说你应该试一试。

布局完成后,我去了 PCBWAY, 检查了我想要的所有选项并上传了 gerber 文件。他们的服务最好的部分是他们会在一小时内审查您的设计,并让您知道它是否有任何问题。

我们在一周内收到了 PCB,质量几乎不言而喻,所以伙计们可以看看他们的网站,因为他们通过赞助使这个项目成为可能。

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工具和材料

收到 PCB 后,我们决定收集本项目中使用的工具和组件。

使用的工具列表:


  1. 烙铁
  2. 焊锡丝
  3. 万用表
  4. 钳子


此项目中使用的元件列在 BOM (物料清单) 中。


CSV
FW0R8ILJOMTIIGN.csv
1.82KB
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组装PCB

稍后我们插上烙铁,拿起所有组件并开始焊接它们。我将在下面的描述中提供原理图、gerber 文件和元件列表的链接。现在所有组件都按照 PCB 上的指示放置到位,这就是尽早花时间设计 PCB 的好处。

现在,一旦所有东西都焊接到位,我们只需插入这个项目的大脑,即 LM3914 IC 。确保按照指示的正确开槽方向放置 IC。我总是喜欢使用一个 IC 穿孔器,如果你烧录了 IC,它就派上用场了,你可以轻松更换一个。

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最终结果

然后将电路连接到电池并根据电池上提到的电压上限和下限进行校准。

正如我们之前讨论的那样,这可以使用两个可变 resistor 来完成。一旦我们通过电池连接负载,我们就可以监控充电水平并在电池似乎电量耗尽时安全地断开负载。

稍后,电池充电器的电源通过继电器连接。当电池达到最大电量时,充电器的电源会减少,从而为我们所谓的盲注充电器添加充电控制功能。

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