Литий-ионные батареи чувствительны к неправильному обслуживанию. Возгорания, взрывы и другие опасные события могут произойти при разряде батареи ниже уровня, установленного производителем батарей. Современные устройства заряда батарей могут отслеживать опасные ситуации и отказываются работать при возникновении нештатного режима работы. Этот факт, в то же время, не означает, что все элементы батареи неисправны. В большинстве случаев, вы можете заменить разряженную батарею и увеличить срок службы вашего устройства. На рис. 1 приведена схема для тестирования блоков батарей.
Когда напряжение питания схемы ниже величины 2.6 В, в базу транзистора ток не поступает, LED1 загорается, а LED2 выключается. Когда напряжение превысит уровень 2.6 В, транзистор закорачивает LED1, гася его и зажигает LED2. Это индицирует, что напряжение батареи ниже допустимого для его заряда уровня. Порог напряжения сильно зависит от цвета свечения выбранных светодиодов.
Стандартный красный светодиод имеет прямое падение напряжения 1.7 В; а зеленый светодиод от 2.1 В до 2.2 В. В данной схеме используются красные светодиоды с прямым напряжением приблизительно 1.6 В при токе 2 мА. Использование других светодиодов может потребовать простой доработки схемы, в большинстве случаев потребуется использовать диод Шоттки вместо 1N4148. Даже белые и синие светодиоды с прямым напряжением 3 В и выше могут подойти для решения соответствующей задачи.
Понижение номиналов резисторов увеличит яркость свечения светодиодов, но также увеличит и ток потребления. Таблица 1 иллюстрирует, каким образом эта схема обеспечивает три режима работы. Несмотря на небольшую величину тока потребляемого этой схемой, вы не сможете обеспечить длительный срок службы батареи при использовании этого устройства в качестве основного индикатора, особенно когда батарея находится на хранении. Несмотря на то, что полностью заряженная 32 Ач батарея будет разряжена только через год, разряженная батарея того же размера, но еще немного превышающая установленный порог допустимого заряда будет разряжена за один или два дня.
Вы можете создать массив индикаторов в одном тестовом модуле. Подключив его к порту заряда/балансировки батареи, вы можете легко оценивать состояние батареи с одного взгляда. Добавление стабилитрона последовательно со светодиодом позволяет использовать данную простую схему для индикации более высоких уровней напряжения.
