В одном из старых номеров зарубежного радиожурнала есть неплохая схема защиты для свинцовой гелевой батареи 12 В (в том числе для автомобильной).
Позже специалисты указали на конструктивную и концептуальную ошибку, заключающуюся в том, что когда нагрузка отключается схемой, ток по-прежнему потребляется от батареи и имеет значительную величину. Нетрудно представить что будет без вмешательства пользователя при её срабатывании: через какое-то время реле сработает, подключив нагрузку, которая разрядит аккумулятор до нуля.
Первое улучшение схемы
Вот предложение по модернизации.
Схема требует некоторого вмешательства со стороны пользователя в виде включения её с помощью кнопки S1. Если напряжение батареи выше, чем напряжение отключения, питание всей схемы удерживается с помощью реле. Если напряжение упадет ниже установленного значения (например, оно установлено на 10,2 В), реле будет отключено, а аккумулятор будет физически отключен от устройства и нагрузки.
В конечном итоге реле было заменено на полевой МОП-транзистор, чтобы снизить потребление тока во включенном состоянии и уменьшить вероятность отказа механической части модуля.
Концепция удобного обращения с предохранителями здесь была преднамерено, чтобы добиться физического отключения батареи при превышении низкого напряжения и предотвращения повторного включения. Можно вернуться к полной автоматизации, но в нее необходимо внести некоторые изменения, чтобы минимизировать энергопотребление, потому что такой предохранитель будет потреблять ток даже в отключенном состоянии. Это всё-же должна быть схема с минимально возможным энергопотреблением.
Конечно каждая электронная конструкция несет в себе определенный риск отказа. Эта схема проста, в ней нет электролитических конденсаторов с ограниченным сроком службы, поэтому есть вероятность, что при правильной работе она прослужит очень долго.
Другая модернизация схемы защиты
Вдобавок изменили R7 на 120k, потому что у схемы был слишком маленький гистерезис. Теперь работает нормально.
После модификации принципиальная схема потребляет около 10 мА при 10,2 В. При 12 В после включения реле ток будет около 50 мА.
Переделка улучшает работу этой схемы, хотя 10 мА тоже недостаточно. Можно еще сделать кнопку ПУСК для включения. Тогда после выключения она не будет потреблять ток и не включится сама по себе при увеличении напряжения на батарее. На этом этапе достаточно изменить плату и добавить кнопку, параллельно замыкающим контактам реле.
