Быстрая зарядка LiFePO4 аккумуляторов

[FAS_r7]

поплавится... да и хлипкое какое-то решение на 1кВт... 
возьмите нормальный корпус от какого-то устройства и внем нормально расположите элементы...

Хлипкое решение - это про корпус? или ....

Думал, про нормальный корпус. Есть корпус от штатной зарядки акков, он заметно побольше, прямоугольный. Но вот пробовал в нем всё это разложить место очень не рационально используется. Вентилятор его маленький, с одного конца в другой гонит воздух, и этот поток полностью перегораживается большими электролитами. И модули как бы вряд друг за другом тогда располагаются, и их обдув будет плохим, а они больше всего греться будут, 10Вт с каждого, т.е. 60Вт в сумме.
Остальное греться должно примерно так:
Дроссель сетевого фильтра 5Вт, мост 9Вт, транзик ШИМа 5..10Вт (тут могу ошибаться).

В предложенной мною компоновке модули будут прямо в самом центре потока, который ничего другое не будет закрывать. Да и остальное тоже будет в потоке.
Вот если бы он не поплавился бы от горячего воздуха.

У меня вот вопросик, воздушный поток в 200LFM (рекомендуемый даташитом) это сколько, как сопоставить с характеристиками кулеров?

[xaoyag]

А про какой блок вы писали?не про комповый случайно? там есть вариант со 120мм куллером, а если его вынести наружу и внутри места по более станет и обдув по всему корпусу с выходом по краям.

[FAS_r7]

Я пытался понять кол-во тепла которого следует ожидать от зарядки. Обычный комповый 600Вт БП примерно столько же тепла делает, и там один вентилятор справляется. Но у него железный корпус.
Думаю над коробочкой от CD немного поглумиться. Насверлить дырочек, как планировал, поставить + включить 120мм вентилятор. И внутри расположить работающую 100Вт лампочку, так что бы она не прикасалась к стенкам, а то им точно хана придёт.  Можно будет по факту заценить кол-ва тепла, и при ошибочности веры в баночку как в корпус для БП понаблюдать её разрушение. 

И ещё раз спрошу про поток в LFM'ах. Если знаете поделитесь инфой.

[xaoyag]

Если честно, думаю корпус не выдержит.

[i]

"Скорость воздушного потока измеряется в линейных футах в минуту (LFM, Linear Feet per Minute)."
"...более привычный показатель, объём перегоняемого воздуха, в полной мере оценивает эффективность. Этот показатель измеряется в кубических футах в минуту (CFM - Cubic Feet per Minute). Один кубический фут равняется приблизительно 28.3 литрам или 0.028 кубического метра, так что при желании можно перевести эту величину в метрическую систему..."
Взял отсюда.

[FAS_r7]

"Скорость воздушного потока измеряется в линейных футах в минуту (LFM, Linear Feet per Minute)."
....

О..  спасибо!
Значит подразумевается, что воздух движется со скоростью 200*30=60 метров в минуту  или  1м/сек?
Так, значит осталось как-то пересчитать из площади сечения трубы (корпуса) и производительности кулера какова скорость воздушного потока получится.

[Ser]

Думаю что сверлить отверстия в днище коробки для вентиляции, плохая идея. Вентилятор итак не самый мощный, так ещё и сопротивление воздуху создаем. Лучше будет если использовать гриль для вентиляторов, типа как на фото1, но тогда нужно будет упрочнить сам корпус будущего БП - возможно приклеить коробку от CD с вырезанным дном, к самому вентилятору, а на вентилятор гриль прикрутить, фото3, хотя  корпус всё равно хлипковат. Но лучше всего, как советуют колеги, использовать корпус БП от компа, места по идее должно хватить, фото2.

[xaoyag]

Вот это супер!!!!! И надежнее и если что можно будет использовать сам корпус как радиатор( прикрутить радиатор к корпусу)

[FAS_r7]

Вот это супер!!!!! И надежнее и если что можно будет использовать сам корпус как радиатор( прикрутить радиатор к корпусу)

О кузове компового БП тоже думал, даже парочка валяется. Хорошая идея, но пока не проникся я ей что-то.
Из плюсов у него на стенке уже есть разъём сетевого шнура, и иногда выключатель, ну и он полностью  готов к употреблению.
Из минусов слабоват продув, но его легко увеличить. Жесткость стенок ещё иногда недостаточна, но это тоже решаемо (понятно что с CD кейсом не сравнить, но всё же упрочнить желательно бы).
Ещё не нравится что корпус электропроводен. Не охота на него сажать потенциал как в виде 220/2 от кондёров фильтра, так от вторички, например если на него посадить радиатор. 
Зарядка - устройство портативное, очень часто может случиться касание им (или двумя руками его и ) токоведущих предметов, велосипеда, а может и батарей отопления. В общем корпус должен быть гальванически ни с чем не соединён. А ещё лучше, быть изолированным снаружи.

Про 200LFM  спасибо, вроде разобрался.   
Дюйм - примерно 30см.
Значит даташитом подразумевается, что воздух должен двигаться со скоростью 200*30=60 метров в минуту  или  1м/сек.
Вентилятор 120мм обладает производительностью 88 CFM. Ну пусть будет 60. Т.е. в одну секунду он прокачивает один куб. дюйм, или 28 литров.
Баночка 126мм диаметра, т.е. площадь основания около 100 кв см. При условной (воображаемой) длине баночки 1 метр, её объём составит 10 литров. Т.е. вдувая в неё 10литров в секунду скорость потока составит 1 м/с.
А наш вентилятор вкачивает почти 30л в сек, т.е. скорость потока при таком диаметре корпуса составит порядка 3 м/с.
Если я в чем-то ошибаюсь, поправьте меня пожалуйста.

[Lexeich]

Дюйм = 2.54 см.
Фут = http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D1%83%D1%82

[xaoyag]

Ну электропроводящий корпус это не проблема, его можно снаружи обклеить аракалом ( пленкой) теплоотдача упадет за то будет изолирован. Для себя я лично взял за правило все что сажаю на общий радиатор только через подложки.

[FAS_r7]

Перенес ответы суда из ветки про МК, дабы не засорять ту тему, и чтобы здесь эта инфа тоже была:

Нордавйр,  хотел бы услышать ваше мнение, и замечания по схеме, в которой собираюсь использовать эти же модули: https://electrotransport.ru/index.php/topic,2570.msg33540.html#msg33540

Схема очень даже интересная, но есть одно "но", Вы шимите напрямую на нагрузку (регулятор тока) а это не совсем правильно, потому как максимальные токи будут приходиться на момент открытия транзистора (потому что на этот момент будет приходится максимальная разность напряжения между зарядным и батареей) и будут приводить к сильному нагреву транзистора, на мой взгляд в эту схему нужно ввести дроссель так как это сделано в step-down преобразователях

Ну и диод тогда тоже обязательно, как в тех же step-down, для замыкания дросселя на нагрузку, иначе ключу хана

Спасибо, за совет!  Меня этот вопрос тоже мучает.  Думал как лучше сделать регулировку тока нагрузки, получилось три варианта:
1. как есть на схеме.  Очень простая схема, но огромные скачки тока при коммутации.   И высока вероятность, при броске тока нагрузки, отключения модуля (защита по току) - что крайне нежелательно, т.к. на входе ему будет не сладко из-за резкого увеличения его вх. сопр.
2. Предложенный вариант - с дросселем на выходе. Не совсем ясно какая индуктивность дросселя нужна, и не радует количество омических потерь на нем. Даже при 0.05Ом и токе 20А им будет нагрето 20Вт   И ещё часть тока (, обратный ход, разряд дросселя) согреется на диоде.
Блин, а всё это тепло сдувать надо. 
3. Сделать ШИМ регулировку на высокой стороне, через оптопару. Токи в 5 раз ниже, нагрев дросселя меньше. Правда сопротивление высоковольтного ключа возрастёт уже до 0.22Ом (или 0.07Ом но уже за 600руб. ) и при 5А это будет с дросселем порядка 7Вт, что лучше, но не айс.

Может я слишком большим сопротивление дросселя посчитал?   Его на колечке ведь не намотаешь, от такого тока насыщаться будет? Зазор нужен?
блин опять упираюсь в моточные изделия, бездна для меня они. 

[nordiver]

Перенес ответы суда из ветки про МК, дабы не засорять ту тему, и чтобы здесь эта инфа тоже была:

Нордавйр,  хотел бы услышать ваше мнение, и замечания по схеме, в которой собираюсь использовать эти же модули: https://electrotransport.ru/index.php/topic,2570.msg33540.html#msg33540

Схема очень даже интересная, но есть одно "но", Вы шимите напрямую на нагрузку (регулятор тока) а это не совсем правильно, потому как максимальные токи будут приходиться на момент открытия транзистора (потому что на этот момент будет приходится максимальная разность напряжения между зарядным и батареей) и будут приводить к сильному нагреву транзистора, на мой взгляд в эту схему нужно ввести дроссель так как это сделано в step-down преобразователях

Ну и диод тогда тоже обязательно, как в тех же step-down, для замыкания дросселя на нагрузку, иначе ключу хана

Спасибо, за совет!  Меня этот вопрос тоже мучает.  Думал как лучше сделать регулировку тока нагрузки, получилось три варианта:
1. как есть на схеме.  Очень простая схема, но огромные скачки тока при коммутации.   И высока вероятность, при броске тока нагрузки, отключения модуля (защита по току) - что крайне нежелательно, т.к. на входе ему будет не сладко из-за резкого увеличения его вх. сопр.
2. Предложенный вариант - с дросселем на выходе. Не совсем ясно какая индуктивность дросселя нужна, и не радует количество омических потерь на нем. Даже при 0.05Ом и токе 20А им будет нагрето 20Вт   И ещё часть тока (, обратный ход, разряд дросселя) согреется на диоде.
Блин, а всё это тепло сдувать надо. 
3. Сделать ШИМ регулировку на высокой стороне, через оптопару. Токи в 5 раз ниже, нагрев дросселя меньше. Правда сопротивление высоковольтного ключа возрастёт уже до 0.22Ом (или 0.07Ом но уже за 600руб. ) и при 5А это будет с дросселем порядка 7Вт, что лучше, но не айс.

Может я слишком большим сопротивление дросселя посчитал?   Его на колечке ведь не намотаешь, от такого тока насыщаться будет? Зазор нужен?
блин опять упираюсь в моточные изделия, бездна для меня они. 

Дроссель понадобиться полюбому, если его не поставить то высокие коммутационные токи будут нагревать Ваш транзистор так что 20Вт покажуться холодильником. К тому же 50мОм которые Вы заложили в расчёт весьма много, дроссель можно намотать и гораздо ниже по сопротивлению. Зазор обязательно нужен, иначе при таких токах размеры дросселя (без насыщения) будут с кулак.

[FAS_r7]

А какую индуктивность дросселя надо делать, ну хотя бы порядок?  Она от частоты ШИМления зависит, т.е. чем выше будет частота, тем меньшая L нужна?

Теперь про зазор. Смогу ли я подручными средствами проверить не заходит ли при таких токах дроссель в насыщение, и подстроить зазор?
Из подручных средств есть ЛАТР, тестер, и полудохлый осциллограф.  Если я дроссель в 50Гц включу от ЛАТРа, так что бы ток в обмотке был примерно равен целевому (20А), и намотав небольшую вторичку (пару витков) мерять на ней напряжение. По мере увеличения тока в первичке, во вторичке должно расти напряжение, до тех пор пока не достигну насыщения.  Или эти рассуждения не верны на 50Гц для дросселя на феррите?

И ещё, что скажите по поводу ШИМления на высокой стороне (до модулей) через оптопару?  Токи в 5 раз меньше.

[nordiver]

А какую индуктивность дросселя надо делать, ну хотя бы порядок?  Она от частоты ШИМления зависит, т.е. чем выше будет частота, тем меньшая L нужна?

Да чем выше частота тем меньше по габаритам нужен дроссель, индуктивность тоже зависит от частоты - чем выше частота тем меньше индуктивность.

Теперь про зазор. Смогу ли я подручными средствами проверить не заходит ли при таких токах дроссель в насыщение, и подстроить зазор?
Из подручных средств есть ЛАТР, тестер, и полудохлый осциллограф.  Если я дроссель в 50Гц включу от ЛАТРа, так что бы ток в обмотке был примерно равен целевому (20А), и намотав небольшую вторичку (пару витков) мерять на ней напряжение. По мере увеличения тока в первичке, во вторичке должно расти напряжение, до тех пор пока не достигну насыщения.  Или эти рассуждения не верны на 50Гц для дросселя на феррите?

Насыщается или нет дроссель Вы сможете измерить только на той частоте на которой он будет работать, для этого надо встать на токоизмерительный резистор осцилографом и посмотреть что получается, при каждом цикле у Вас должна быть почти ровная кривая (во сказал  ) если в каком либо месте кривой есть резкий скачок тока то это обозначает что имеет место насыщение и надо увеличивать зазор.

И ещё, что скажите по поводу ШИМления на высокой стороне (до модулей) через оптопару?  Токи в 5 раз меньше.

По моему это не слишком правильно т.к модули работают в узком диапазоне входных напряжений и Вы легко можете попасть на момент когда модули (или часть их) будут отключаться по питанию, сами понимаете что из этого получиться.
Кстати Вы используете суппрессоры 1.5КЕ56 а у них начальное напряжение 50.4В что на мой взгляд маловато надо использовать 1.5КЕ62

[Alex_Soroka]

Дроссель понадобиться полюбому, если его не поставить то высокие коммутационные токи будут нагревать Ваш транзистор так что 20Вт покажуться холодильником. К тому же 50мОм которые Вы заложили в расчёт весьма много, дроссель можно намотать и гораздо ниже по сопротивлению. Зазор обязательно нужен, иначе при таких токах размеры дросселя (без насыщения) будут с кулак.

...а еще надо помнить что дроссель это накопитель энергии ... у вас выбросы будут недецкие...

а вообще - добро пожаловать в пролематику "импульсных БП" ...рекомендую сначала книжек начитаться про них - чтобы в голове отложилось и может придут еще какие-то мысли... а то нажжете кучу деталей

[nordiver]

Есть отличная книга Б.Ю. Семёнов "Силовая электроника для любителей и профессионалов" (где то на форуме на нее есть ссылка) там начиная со страницы 150 очень просто и доходчиво описан расчёт дросселя и его воздушного зазора.

[FAS_r7]

Спасибо, за разъяснения.
Да, ШИМить на низкой стороне как-то проще будет. В этом случае, при необходимости, можно будет БП хоть на 36В акк нагрузить.
Видимо просто не надо экономить на дросселе. Феррит погабаритнее, провод потолще. Пока ещё вопрос про величину индуктивности.
Порядка 100мкГн хватит?   На какой тогда частоте лучше ШИМить, 10кГц, 50кГц?

суппрессоры у мемя с буковкой А  1.5КЕ56А, у них поменьше диапазон (допуск).   Вчера их всех проверил, почти на всех получалось 58,2 ... 58,7В при 50мА току.  Думаю, при 55В на них, ток уже упадёт ниже 10мА, что не проблема.
А вообще, должно получаться порядка 49..54В на модуль, если я не ошибаюсь.  210...220...230 * 1,41 / 6 = 49,35...51,7...54,05.
На ХХ (50мА в модули) выпрямленное напряжение может оказаться и поболее, да?  Но даже при ещё 50мА через сапрессоры, на них выделится 58,4*6 = 350В.
Ну в 350В думаю уложимся, дальше уже и для кондёров опасно.

Книгу поищу, спасибо!