Een eenvoudige schakeling om de ladingtoestand van een 12V accu te bepalen.
We kunnen gemakkelijk de ladingtoestand van een loodaccu bepalen, omdat die gemeten kan worden door de klemspanning. Het is niet mogelijk om de exacte ladingtoestand van een NiMH accu aan te geven omdat de spanning geen nauwkeurige indicator is. De indicator die hier aangeboden wordt geeft maar drie toestanden aan: volledig leeg of volgeladen, en een groene led voor de tussenstand.
De schakeling is ontworpen voor accupacks van 12V. De ladingtoestand wordt aangeveven door de accuspanning, maar die is redelijk constant gedurende de volledige ontlading van LFP en NiMH accus. Bij loodbatterijen verandert de zuurconcentratie tijdens de ontlading, en dus ook de spanning.
Veel LFP accus hebben een ingebouwde bluetooth communicatiemodule waarbij de ladingtoestand bepaald wordt door een stroommeting (coulombmeting), en deze meting is meer nauwkeurig dan een spanningsmeting. Het laden en ontladen wordt ook onderbroken als de batterij volledig geladen of ontladen is.
- De overgang van de groene led naar de rode led is hier ingesteld op 11.10V: dit geeft aan dat de accu bijna leeg is. Loodaccus mogen niet zo ver ontladen worden en moeten direct weer opgeladen worden.
- De overgang van groen naar geel gebeurt bij 14.40V en geeft aan dat de accu volledig geladen is (tijdens het laden zelf). Wordt de lading onderbroken, dan gaat de groene led oplichten.
Als de accu stroom levert zakt de spanning en kan de rode led oplichten, zelfs al is de accu nog niet leeg.
Ik gebruik een standaard viervoudige op-amp om de leds aan te sturen, ik had hier ook een viervoudige comparator kunnen gebruiken. De niveaus kunnen ingesteld worden door twee trimmers. Het is aangeraden meerslagen potmeters te gebruiken om een nauwkeurige instelling mogelijk te maken.
Het verbruik bedraagt ongeveer 10mA en het is aangeraden een schakelaar (druktoets) te gebruiken om de stroom te onderbreken. De condensator van 100µF zorgt ervoor dat bij het inschakelen van het meettoestel eerst de rode led kortstondig oplicht ter controle.
Dit zijn de niveaus die gebruikt moeten worden naargelang de technologie:
| Type | Min | Max | Description |
|---|---|---|---|
| LFP | 11.10 | 14.4 | Spanning nagenoeg constant gedurende de volledige ontlading. Accu's met ingebouwde beveiliging tegen te ver ontladen en overladen. |
| NiMH | 11.0 | 14.5 | Redelijk stabiele spanning, mag ontladen worden tot 10V, 11.0V geeft aan dat de accu nog 10% capaciteit heeft. |
| Pb-H2SO4 | 11.0 | 14.4 | De spanning hangt af van de ladingtoestand (te meten als er geen belasting aangesloten is). Niet onder de 10.5V gaan. |
Schakeling om de ladingtoestand van een 12V accu te meten