Мощная зарядка для литий-титаната.

[rusmax]

Для устранения этого собрал звуковой сигнализатор предельных состояний АКБ – схема в приложении.

С моей подачи Владимир разработал и собрал звуковой сигнализатор. И даже раздал 5 экземпляров в бесплатное тестирование.
https://electrotransport.ru/index.php?topic=56985.0
Контроль порогов напряжения поэлементно. Схема проявила себя отлично. Но что-то не пошла тема.

[post0951]

rusmax, спасибо за обратную связь, сообщение!!

Да, указанная вами схема хороша во всех отношениях, Владимир делает схемы, устройства на высоком уровне!! Со своей стороны подтверждаю рекомендации данного устройства (если это допустимо, на основании косвенных данных) ...

Приведенная мной схема - это больше "рукоблудие", мелочь, но как проще стало жить с ней... Она закрывала личные ожидания (ручная настройка по уровням реагирования, "высокая регулируемая" мощность звука, питание до 35 вольт, относительно малый номинальный ток потребления в 1,5мА, все компоненты были в наличии...).

Еще раз спасибо за информацию!!

[post0951]

Rusmax, благодарю за сообщение!!

Rusmax «Купил бы, но не нашёл его или что-то аналогичное в похожую цену».

Вот найденные ссылки по продаже ( указанное наличие – ни о чем не говорит, логично обзванивать продавцов):

https://instrymenti.ru/svarochnye-invertornye-apparaty/svarochnye-apparaty-kalibr/svarochnye-invertornye-apparaty-kalibr/svarochnyy-invertor-s-pusko-zaryadnoy-funktsiey-kalibr-sviz-200-ap-tsena-5300-rub_2584

https://www.redbomsk.ru/svarochnye-invertornye-apparaty/svarochnye-apparaty-kalibr/svarochnye-invertornye-apparaty-kalibr/svarochnyy-invertor-s-pusko-zaryadnoy-funktsiey-kalibr-sviz-200-ap

https://www.tool-price.ru/search/?stext=%E8%ED%E2%E5%F0%F2%EE%F0+%EF%F3%F1%EA%EE&showall=1

https://diamondelectric.ru/?p=search&s=%D1%81%D0%B2%D0%B8%D0%B7-200%D0%B0%D0%BF

Возможные "бюджетные" решения - "колхозить" сварочные аппараты. Или найти умельца (например уважаемого VladNSK), который сделает внешнюю приблуду для сварочного устройства с ограничением напряжения.на выходе. Но это, как кажется, очень узкий рынок устройств...


Rusmax  «Не вижу особого смысла в таких мощных устройствах. Вполне достаточно 100-200А = 1,2-2,4кВт при 12В без учёта потерь. Вполне приемлимо».
Да, согласен с вами, если рассматривать титанат для авто, маломощных ИБП, заряжать от розетки...
Другое дело при «автономке», где каждые 30 минут работающего бензогенератора играют роль. Недогруженность по токам - и «мощный» бензогенератор работает практически  на холостом ходу, потери по горючке растут, износ техники по моточасам... Но это очень узкий сегмент применения, так же как, например, применение в бытовом ИБП 1000 Ач батареи...

Спасибо за уточение информации!!

[post0951]

Здравствуйте!!
В продолжение темы...

Как оказалось, рынок активно насыщается сварочными аппаратами для MIG / TIG сварки с токами до 200 ампер (сварочник обычно 3 в 1). По описанию – они имеют регулировку тока и напряжения сварки (?). Цены начинаются от 6 – 7 тыс. рублей (??, бывают акции, можно предположить, что рынок будет развиваться - цены на «простые» аппараты будут падать). Насколько они подойдут для зарядки титаната – не известно, нужно смотреть форумы, искать схемы, проводить испытания. Дополнительно пишут, что в MIG аппараты могут встраивать высоковольтный блок поджига дуги (в дорогие??).

Обзоры – цены:
MIG сварка с регулировкой напряжения MIG-200
https://mysku.ru/blog/discounts/86982.html

Инструкция MIG-200
https://myosuploads3.banggood.com/products/20201028/20201028053001SKUG54111manual.pdf?admitad_uid=4cde90717a0758fb9cfd364e966f50a9&utm_content=506321&tagtag_uid=4cde90717a0758fb9cfd364e966f50a9

Обзор DANIU Mini MIG-200 Gasless Welding Machine
https://mysku.ru/blog/china-stores/85483.html

Сварочный аппарат MIG
https://aliexpress.ru/item/1005003004415125.html?spm=a2g0o.productlist.0.0.3ef929e7F8VDYF&algo_pvid=6d83666d-52ec-4584-aeff-4af892b3efb9&algo_expid=6d83666d-52ec-4584-aeff-4af892b3efb9-21&btsid=0b8b15d416265924091107766e9cb2&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_,searchweb201603_&item_id=1005003004415125&sku_id=12000023170892930

Сварочный аппарат 3500W 275A
https://aliexpress.ru/item/1005003002705614.html?spm=a2g0o.productlist.0.0.3ef929e7F8VDYF&algo_pvid=6d83666d-52ec-4584-aeff-4af892b3efb9&algo_expid=6d83666d-52ec-4584-aeff-4af892b3efb9-23&btsid=0b8b15d416265924091107766e9cb2&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_,searchweb201603_

Инвертор Mig Mma
https://aliexpress.ru/item/1005002661863493.html?spm=a2g0o.productlist.0.0.3ef929e7F8VDYF&algo_pvid=6d83666d-52ec-4584-aeff-4af892b3efb9&algo_expid=6d83666d-52ec-4584-aeff-4af892b3efb9-19&btsid=0b8b15d416265924091107766e9cb2&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_,searchweb201603_


Спасибо!!

[yurgen]

Сварочники работают в узком диапазоне напряжений.
Это потому что напряжение дуги составляет 20-25 В.
Кроме того у них крутопадающая ВАХ , что есть неприемлемо для зарядных устройств , да и режима СС\CV у них нету , для сварки он не нужен

[post0951]

yurgen, спасибо за обратную связь, сообщение!!

Согласен с вами!
Немного отвлекаясь от темы - в бытность, был руководитель по работе, который спрашивал, как решить поставленную задачу вопреки обстоятельствам. Не благодаря, а вопреки. Это давало определенные результаты, было интересно... 

Интернет пестрит информацией по использованию сварочных аппаратов MMA (не предназначенных для АКБ, даже в этой теме есть описание таких опытов) для запуска авто, зарядки и  восстановления (прожига замыканий) свинцовых аккумуляторов: Информация как успешная по результатам, так и удручающая...
Как кажестя интересен вопрос - что надо сделать (практика критерий истины), что бы опыт использования всегда был успешным??

Простите за флуд... 

yurgen, еще раз благодарю за информацию!!

[rusmax]

А может купить мощный блок питания 12В, разобраться с принципом управления и на том успокоиться?


Если что можно их подключить в параллель

Вот ещё варианты
Из них есть регулируемые

Но идея со сварочником неплоха.
Можно попробовать переделать

[rusmax]

Решил я попробовать зарядить титанатную сборку от сварочника. Заряжает отлично по времени занимает около 10минут. Сами фугасы не перегреваются. Очень удобно. Но нужно постоянно следить за напряжением чтобы не пропустить момент окончания заряда.
Начал думать, перебирать варианты автоматизации процесса. 
В итоге на Али нашёл такую плату XH-M601


Суть её в отключении заряда при достижении заданного напряжения путём размыкания контактов встроенного реле.


Разобрал свой сварочник. Куда бы зацепиться? Нашёл термодатчик. Находится на радиаторе силовых IGBT-транзисторов, подключается к плате через разъём. Определил, что при замыкании цепи термодатчика, сварочник уходит в защиту, отключает ток, зажигая светодиод.
Единственный момент. Реле нужно с НЗ (нормально замкнутыми) контактами.
На Али есть готовые платы с перекидывающимися контактами.

Я же заказал с НР (нормально разомкнутыми) контактами.
По временной схеме сделал инверсию контактов с помощью допреле. На скорую руку собрал стенд 


Схема работает. 
благодарю за внимание.

зы: схема построена на компараторе на микросхеме NE555. На одной из двух заказанных плат микросхема сгорела в процессе настроек уставок (напряжения срабатывания) от лабораторного блока питания. Подозреваю плохое качество микросхем, которые предлагаю сразу менять на фирменные. Саму плату тоже не мешает отревизировать и доработать.

[post0951]

Здравствуйте!!!

rusmax, здорово!!
Ваше решение, как кажется, самое простое и технологичное!!
По существу можно использовать любой источник зарядного тока с питанием от 220 вольт.
Изящно, красиво...

Как вариант - что бы не разбирать сварку (зарядное устройство)...
В найденном вами решении для коммутации используется реле SRD-12VDC..
По паспорту максимально номинальный ток коммутации 10 А (220 вольт). Получается коммутируемая мощность 2,2 кВт (220Вх10А). При этом на батарее 15 вольт ток заряда составит менее 146 ампер (2200Вт/15В). По паспорту долговечность контактов (электрическая): не менее 100 000 раз (коммутации). Т.е. при зарядном токе 120-130 ампер можно относительно надежно использовать устройство контроля в паспортном включении (не требуется разборка и доделка сварки/зарядного - это универсальность). Дополнительно - "последний рубеж" защиты это БМС.

Конечно контакты реле при максимальных токах вызывают определенное опасение (подгорание, залипание). Как кажется, для устранения этого можно взять симистор (триак) и управлять уже им. Цены на них не очень высокие (16 амперный 600 вольт в ЧИП и ДИП примерно 50 руб). Простая схема управления в приложении.
Статья по управлению симистором (варианты, разные нагрузки) https://beton-feodosiya.ru/raznoe/simistor-vmesto-rele-na-220v-simistor-vmesto-rele-na-220v.html

rusmax, спасибо за найденное решение, за проверку на практике!!!

P.S.
...возможно функцию контроля напряжения на АКБ можно возложить на БМС (??? это жесткий вариант, возникает много вопросов)...

[post0951]

Еще раз спасибо [b-b]rusmax[/b-b] за простое и практически «народное» решение («сварка» для заряда LTO с внешним контроллером напряжения АКБ) !!

==========================================
Как оказалось, плата контроля напряжения XH-M601 широко используется.
Описание, схема http://cxema.my1.ru/publ/istochniki_pitanija/zarjadnye_ustrojstva_dlja_avto/kontroller_zarjada_12v_akkumuljatornoj_batarei_xh_m601/67-1-0-6469



Многие отмечают выход из строя NE555.
Основные причины, версии отказа XH-M601 для 12 вольтовой АКБ:
1.Отказ NE555 по превышению питающего напряжения от зарядного (для некоторых производителей, по даташитам, предельное напряжение питания/отказа всего 16 вольт).
Решение  - заменить диод VD1 цепочкой из 4-6 кремневых диодов (отнять 3-4,5 вольта от питающего напряжения). Диоды практически любые кремневые на ток до 0,1 А. Или поставить вместо VD1 стабилитрон, например, на 3,3 вольта (защита от неправильной полюсовки питания не будет работать).
2.Нет защитного шунтирующего диода на реле (в момент отключения реле - выбросы могут быть значительными, с учетом предельного питания в 16 вольт – «каюк» схеме напрашивается). Емкость С4 возможно не до конца убирает выбросы («иголки»), т.к. электролит и разводка дорожек может иметь паразитную небольшую индуктивность. Конденсатор на выходе - не совсем удачное решение, при теоретическом возбуждении схемы - врозможен перегрев NE555.
Решение – прямо на дорожки напаять защитный диод для реле, например 1N4007, убрать ёмкость С4.
3.Отмечают, что микросхема иногда сгорает при выкручивании какого либо потенциометра в крайние положения. NE555 по перенапряжению на входах пробивать не должно, но логика работы может сбиться (это не rail-to-rail) = ?? не понятно может гореть/не должно с учетом китайского происхождения ??.
Решение – стараться не выкручивать до конца потенциометры при настройке. Или между питающим проводом и потенциометром пробовать впаивать дополнительное сопротивление килоома на 2-4 (резать дорожку и паять на неё).
4.Перегрев NE555 по выходному току реле, при этом измерения по выходу дают 30 мА (ютуб), примерно при 15 вольт питания. При увеличении напряжения питания, ток может вырасти до 100 мА, что критично https://www.youtube.com/watch?v=lTzDfGqnO0U
Решение – впаять дополнительный транзистор или отказаться от электромагнитного реле, использовать на выходе оптопару и симистор (отключение зарядки при больших токах штатным тумблером «сварки» по 220 вольтам –  использую, опробовано). Дополнительно нпарашивается 5 ногу микросхемы зашунтировать на землю блокирующей ёмкостью.

Если посмотреть со стороны заряда «сваркой» LTO, то узкое место платы XH-M601 – микросхема NE555 (собран аналог триггера Шмитта). Есть модули с большим порогом входных напряжений до 60-80-120 вольт, токами реле до 30 ампер, «заточкой» под литий. XH-M600, XH-M601, XH-M602, XH-M603, XH-M604 , XH-M609 (цены приемлемые) https://aliexpress.ru/item/1005002186073117.html?spm=a2g0o.productlist.0.0.13ee7295vLAg2v&algo_pvid=9300876f-fdc3-4579-bc4d-2dd9fc7bea57&algo_expid=9300876f-fdc3-4579-bc4d-2dd9fc7bea57-11&btsid=0b8b036d16330449401315316e8f39&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_,searchweb201603_
Так же на вскидку модуль HNV XY-L30 (упоминается литий в описании) https://aliexpress.ru/item/1005001543596265.html?spm=a2g0o.search0302.0.0.5f15c95fLMHwU5&algo_pvid=f7e1696e-c7c2-44f5-b8cf-a05b019f1fd7&algo_expid=f7e1696e-c7c2-44f5-b8cf-a05b019f1fd7-28&btsid=0b8b034c16330441082503389ede53&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_,searchweb201603_


Если не «допиливать» плату XH-M601, а ваять дома с «0»,  то возможно напрашивается TL431 (у TL431 питание до 36 вольт, ток «покоя» 1 мА, точность выше по отношению к стабилитрону VD2, выходной ток тот же 0,1 А)... Как пример, основа  https://www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=161395 , подробное описание http://www.radiofan-21.ru/ustroystva%20monitoringa%20akkumulytornyx%20batarey.htm .

Примерная схема с изменениями, доработкой XH-M601 (симистор при максимальных токах лучше посадить на радиатор, чем хороши реле – контакты у них греются меньше, симистор для замены 10 амперного реле, если реле на 20-30 ампер, то просто зашунтировать реле диодом)

[post0951]

Здравствуйте!!

Предложенное решение rusmax зацепило ... 
Пытался найти альтернативу XH-M601.
Условия – коммутация по 220В (что бы не вскрывать «сварку», зарядное, иначе не все смогут повторить, привязки к конкретным схемам «сварки» и т.д.), широкие входные напряжения контроля АКБ.

Что получается по модулям для АКБ (могу ошибаться, в разных источниках иногда разные данные).
XH-M600 – напряжения 6-60 вольт, коммутация вторички,
XH-M601 – напряжения 12-18 вольт, коммутация первички,
XH-M602 – питание модуля от встроенного трансформатора 220в, контролируемые напряжения 3,7-120в, коммутация первички, токи коммутации по реле только до 10а,
XH-M603 – напряжения 10-30 вольт, коммутация вторички,
XH-M604 – напряжения 6-60 вольт, коммутация вторички,
XH-M609 – напряжения 12-36 вольт, это не контроллер заряда АКБ (Модуль защиты от переразряда батареи),
XH-M350 – это не контроллер заряда АКБ, плата аварийного переключателя между 2 АКБ,
XY-L30A - коммутация вторички, ток до 30а,
XY-CD60 - коммутация вторички, контроллер заряда - разряда аккумулятора XY-CD60, понравился законченный дизайн,
XY-DJ – подробного описания не нашел, реле напряжения | Контроллер заряда XY-DJ,
YYV-1 - реле программируемое контроля напряжения YYV-1, подробного описания не нашел,
HW-632 – клоны XH-M60..., коммутация вторички, токи до 20а,
HW-633 – клоны XH-M60..., коммутация вторички, токи до 30а.
... возможно еще есть какие либо модули, но не попались...

Т.е. получается, что коммутируемые токи в модулях до 30а - по вторичке.
По первичке коммутация не более 10а (XH-M602, XH-M601).

Модуль XH-M601 ощущается «сыроватым», требующим «допила» и испытаний.
Как кажется перспективный для опытов XH-M602 – коммутирует не более 10а. Для него напрашивается или замена реле на более мощное / внешний контактор (свои минусы и плюсы) или прикручивание внешнего симистора (тиристоры, мосфеты, IGBT и т.д. кажется проигрывают в цене, простоте, рассеиваемой мощности...).

По симистору - его нагрев требует внимания.
Для примера можно взять вторичные токи заряда в 200 ампер. С учетом условного КПД «сварки» в 0,8, ток по первичке 220в составит 17 ампер (3,7 кВт).
Если взять к примеру с запасом симистор BTA225-800B,127, 25А 800В [TO-220AB] (в ЧИП и ДИП 80 руб), то падение на нем в открытом состоянии будет не более 1,5 вольта. При токе 17 ампер 220 вольт, рассеиваемая мощность будет 26 Вт. Вроде не много, но радиатор уже не прикрутишь просто сверху на модуль (он потенциально под напряжением 220в). По эмпирическому отношению 15-20 кв.см. на ватт, требуется 390-520 кв.см поверхности радиатора. Как кажется, наиболее дешевым вариантом будет радиатор для процессора, возможно такой https://www.nix.ru/autocatalog/coolermaster/Cooler-Master-RH-A30-25FK-R1-A30-3pin-AM2-AM4-28dB-2500ob-min-Al_370571.html (можно попробывать не запитывать вентилятор  )




Если откажет используемая сейчас для заряда LTO «сварка» СВИЗ-200АП, то скорее всего схема будет такая (на основании новой купленной бюджетной "сварки" в ближайшем магазине)


Если симистор не ставить - то вариант брать "удобный" модуль с 30 амперами по вторичке и резать дорожки, заводя через них 220 вольт на питание "сварки" (из практики - тогда дорожки на плате требуют усиления, напайки шин, жил проводов сверху, т.к. медь на плате стандартно тонковата)...

[rusmax]

Привет, post0951!
Спасибо что заинтересовался. Я уж подумал, что никому не интересно.
О возможности коммутировать токи самой платой я тоже задумывался. Вторичный постоянный ток по понятным причинам сложно коммутировать. От разрыва первичной цепи я тоже отказался. И вот почему.
Большинство сварочных аппаратов рассчитаны на циклический режим работы. Постоянная нагрузка заряда титаната под номинал это 100% по ПВ (продолжительности включения). Условия нагрева и охлаждения критичны. Отключая от сети мы лишаем возможности снятия тепловых нагрузок с силовых ключей. По инструкции на сварочники нельзя отключать от сети, не дождавшись охлаждения на холостую. Встроенных конденсаторов надолго не хватает вращать вентиляторы.
Также пытался искать аналоги указанной платы. Ничего путного не нашёл из готовых.
Возможные варианты доработки схем ты уже указал из ссылок.
Попросил VladNSK проанализировать схематическое решение. Он минусов не заметил (не считая отсутвие побаночного контроля напряжения). Разве что подсказал возможность на питание 555NE поставить защитный стабилитрон.
Так что я Щитаю, что можно внедрять. Мне то без надобности, а кому-то может и надо. Дёшего и сердито. Автоматизированно.
По поводу сложности, думаю тем кто не понимает, категорически не стоит этим заниматься. Особой сложности найти и использовать цепь термодатчика не вижу. Термодатчик всегда находится на радиаторе силовых транзисторов.
Сама плата запитана от заряжаемой цепи и её работа не зависит от сетевого напряжения. По окончании заряда реле отключается и плата имеет сравнительно небольшое потребление тока.


Добавлено 04 Окт. 2021 в 19:36
И да, кстати. Для повышения надёжности никто не мешает использовать две платы (и более) одновременно. В паралелль.

[post0951]

Здравия всем!!

rusmax, спасибо за сообщение, обратную связь!!

Предложенное решение (отключать сварочный аппарат через термодатчик) – простое и красивое!!
При этом ощущается, что для доделки требуется как минимум наличие принципиальной схемы «сварки» (иначе нет гарантии, что доделка на одном аппарате будет так же работать и на другом, т.к. у разных моделей могут быть разные схемотехнические решения). Иногда поиск принципиальных схем выливается в относительные трудности...
И конечно – квалификация «доделщика», требование к вскрытию и доработки «сварки»...
Решение как бы «сужается» по исполнению... Что не страшно...

По вопросу охлаждения нагретой «сварки» на холостом ходу...
Тема интересная, rusmax спасибо за обращение внимания на неё...
Зарядник СВИЗ-200АП выключаю тумблером 220В на остаточном токе заряда 40-120А, после 30-40 минут заряда на 140-145А, т.е. очень нагретым. Что теоретически увеличивает вероятность отказа системы.
Близкое обсуждение «когда выключать сварочный инвертор» https://www.chipmaker.ru/topic/133707/

Рассуждения вслух (для увеличения универсальности)...
...внешняя приблуда для «сварки» - электронно/механическая...
Выкручивать на «сварке» ручку сварочного тока электромоторчиком при приближении к напряжению «отсечки». С последующим отключением от сети «сварки». На моторчик подавать редкие импульсы, что бы не ставить концевик (получится как бы преобразователь «напряжение на АКБ / частота импульсов электромоторчика»). Ось моторчика и ось потенциометра сварочного тока соединить гибким валом (кембрик => быстро снял/поставил).
Конечно это – рукоблудство... 

rusmax, еще раз спасибо за активность, проведение поисковых и практических работ!!

[rusmax]

По вопросу охлаждения нагретой «сварки» на холостом ходу...
Тема интересная, rusmax спасибо за обращение внимания на неё...
Зарядник СВИЗ-200АП выключаю тумблером 220В на остаточном токе заряда 40-120А, после 30-40 минут заряда на 140-145А, т.е. очень нагретым. Что теоретически увеличивает вероятность отказа системы.
Близкое обсуждение «когда выключать сварочный инвертор» ссылка

Ты сам говорил об унификации. То что твой аппарат выдержал отключение, не говорит о том что в другой раз не сломается. Тем более переносить твой опыт на другие сварочные аппараты тоже не стоит.
Прямого указания в инструкциях к сварочным инверторам о необходимости перед отключением подождать на холостом я не нашёл. Зато нашёл, что во время работы может происходить сигнализирование о перегреве. В этом случае нельзя отключать аппарат от сети. Нужно подождать пока он остынет.

Индикатор перегрева горит, вентилятор
работает, но сварочной дуги нет.
Аппарат находится в режиме защиты от
перегрева.
Не выключайте аппарат, чтобы вентилятор
понизил температуру.

Аппарат имеет защиту от перегрева - в случае срабатывания защиты
(загорится лампочка на передней панели) следует убедиться в отсутствии
замыкания рабочих кабелей и остановить работу, не отключая аппарат, не менее
чем на 5 минут.

При заряде батареи возможен перегрев (продолжительность включения ПВ = 100%)
Таким образом я заодно понял, что нужно подключать защиту от перезаряда не вместо, а вместе с термодатчиком. Т.е. в параллель термодатчику (предварительно убедиться, что его замыкание приводить к срабатыванию защиты от перегрева.
Добавлено 16 Окт. 2021 в 09:29

Рассуждения вслух (для увеличения универсальности)...
...внешняя приблуда для «сварки» - электронно/механическая...
Выкручивать на «сварке» ручку сварочного тока электромоторчиком при приближении к напряжению «отсечки». С последующим отключением от сети «сварки». На моторчик подавать редкие импульсы, что бы не ставить концевик (получится как бы преобразователь «напряжение на АКБ / частота импульсов электромоторчика»). Ось моторчика и ось потенциометра сварочного тока соединить гибким валом (кембрик => быстро снял/поставил).
Конечно это – рукоблудство... 

именно рукоблудство. Подключить пару проводков куда технологичнее, что избретать крутилки, редукторы к ним, с кучей элементов ненадёжности.

[post0951]

rusmax, благодарю за уточнение, разъяснение...