Circuito selecionável de corte de bateria de baixa tensão de 4 etapas

A postagem explica uma configuração de circuito que facilita uma seleção e corte de baixa tensão em várias etapas para a bateria que está sendo usada e monitorada. O circuito foi proposto pelo Sr. Pete.

Especificações técnicas

Caro Swagatam,

Sua assistência durante os últimos dias tem sido incrível, graças à qual acho que consegui chegar perto desse circuito de corte de bateria fraca de 4 etapas de que preciso.

Tendo combinado o seu informação, um circuito seletor que encontrei em uma fonte diferente e adicionando minhas próprias ideias, eu vim com o seguinte circuito:

Sei que existem problemas que com meu conhecimento não consigo resolver, mas acho que estou perto (listarei esses problemas no final deste post).

Meu conhecimento é limitado (não sou especialista nem novato em eletrônica), por isso gostaria de ouvir sua opinião e recomendações.

No meu entendimento, o que espero que faça é o seguinte:

O LM324 monitorará a tensão e desligará o relé na base de quatro escalas: 18,5-20V, 20-22V, 22-24V, 24-28V ajustado pelos vários pré-ajustes de 10K.

O circuito inicia (bateria cheia) com o relé armado (carga conectada) e o LED 24-28V aceso (conjunto de LEDs do lado esquerdo).

O circuito seletor (parte superior) garante que apenas o OPAMP selecionado arme o relé, embora todas as saídas do OPAMP sejam altas ao mesmo tempo (isso eu preciso para uma função posterior, consulte o final do próximo parágrafo).

Durante a descarga, ao atingir 24 V, a saída equivalente (1) será baixa e o relé se desarmará, desligando a carga. Ao mesmo tempo, BC337 (NPN) conduzirá e acenderá os três LEDs do lado direito, para indicar as opções de escala disponíveis.

Uma vez que um botão no seletor é pressionado para uma escala inferior (ou seja, 22-24 V), o relé no circuito inferior será armado pelo segundo OPAMP (saída 7) e a carga será conectada. O mesmo vale para o LED do lado esquerdo equivalente. O mesmo se aplica à escala de 20-22 V, mas apenas 2 LEDs acenderão do lado direito definido).

Agora, se a última escala (18-20V) for selecionada, quando 18V for atingido, o 4º OPAMP do LM324 desconectará a carga mais uma vez, mas ao mesmo tempo o relé SPDT no canto superior esquerdo da minha imagem que está conectado como um o relé de travamento desarmará e tirará a energia completamente do circuito para minimizar o consumo, pois a bateria estará totalmente descarregada agora.

Para iniciar o sistema novamente, o reset manual será necessário através do botão próximo ao relé de travamento, uma vez que a bateria seja carregada novamente.

O objetivo deste circuito é para um sistema solar usado para alimentar uma estação de comunicações de emergência. Este é o motivo pelo qual não pode ser configurado de forma totalmente automática.

Embora a descarga profunda das baterias não seja recomendada, em tais estações o operador terá que julgar se deve descarregar profundamente a bateria ou não, caso o tipo de emergência o torne inevitável.

Em situações normais, a energia será cortada em 24 V protegendo automaticamente as baterias, mas é importante que o operador tenha a opção de continuar afogando as baterias se necessário.

Então, aqui estão meus problemas de circuito:

1. Tenho medo de que, da maneira como o circuito funciona, as saídas sejam altas, não baixas, quando os limites são atingidos. Se for assim, o circuito não funcionará da maneira pretendida, especialmente a função de relé de trava.

2. Tenho a sensação de que haverá muitas pequenas e grandes falhas em minhas adições ao design. Estou confiante em construí-lo quando tudo estiver projetado, mas projetar circuitos é uma habilidade que só tenho até certo ponto.

3. Gostaria de saber se posso substituir os relés da parte superior do circuito por algum tipo de MOSFET de baixa potência. Em caso afirmativo, dê-me uma pista sobre como conectá-los.

4. Também estou pensando que a desconexão da carga fará com que o sistema faça algum efeito de perseguição, então me pergunto se alguma pequena histerese pode ser adicionada.

Por favor, volte para mim com seus pensamentos, eu acredito que este pode ser um circuito útil de corte de bateria fraca de 4 etapas se alguma vez concluído para muitas pessoas (talvez ajustando os limites para valores mais altos, nem todo mundo precisa descarregar tanto as baterias).

Mais uma vez, minha gratidão pelos tons de informações que você me ajudou a coletar durante a semana passada.

Cumprimentos,
Pete

Diagrama simplificado para o problema de circuito acima [resolvido]

Lista de Peças

Todos os resistores podem ser 10K 1/4 watt
Todas as predefinições = 10K
T1, T2 = BC547
Relé = 24V / SPDT
Scr = BT169
IC = LM324
D1 = 1N4007
Z1 = 6V / 400mW