Изготовление и наладка зарядного устройства

[kol]

Добрый день всем,хотелбы собрать зарядное устройство которое будет бережно заряжать гелеевый свинцовый акб емкостью 100 ампер часов
Посоветуйте как собрать самому какие запчасти использовать и схему
Занимаюсь ремонтом цифровой техники так что я в теме как паять 
Заранее спасибо

[sykt]

Просто для зарядки много схем.
А чтобы бережно, это к А.Сороке. Проще всего у него купить.
https://electrotransport.ru/index.php/topic,762.240.html

[booseli]

Сейчас работаю над своим зарядным для КТЦ, зарядки и восстановления  свинцово-кислотных АКБ (в основном 12В 7Ач сткломатовые для ИБП). А вот каким функционально должно быть ЗУ под мои нужды, я опишу:

1) Работа с отдельными банками 2В и батареями из них 6/12 В
2) 6 независимых каналов для работы с каждой банкой (или с шестью батареями) одновременно
3) 6 погружных контактных щупов с термодатчиками, две контактные клеммы обычные (модульное подключение)
4) Индикация текущего режима работы каждого канала, действующих значений тока и напряжения и знаки их приращений, температуры и знаков её приращения, индикация длительности режима пройденной/оставшейся.
5) Связь с ПК через USB и/или COM порт для логирования всех параметров, и изменения алгоритмов/прошивки ЗУ.
ну и в дополнение:
6) ПО для обработки логов, построения графиков и анализа данных

Т.е. в идеале это подобие BMS для литиевых АКБ. ЗУ должно позволять заряд АКБ в ссборе (от 2 до 6 банок), либо работать независимо с 1-6 банками при необходимости.

Погружные щупы должны быть съемными (для простого заряда они не нужны). Конструкция и материал щупа пока под вопросом, скорее всего, что-то на подобие вилочки из свинца с запаянным термодиодом/терморезистором

[booseli]

На сегодняшний день имею зарядку на L200C + 555 Timer + MOC3021 + BT131. Себестоимость в наших краях 10-15$, включая корпус и трансформатор. Напряжение регулируется от 2,8 до 20В, ток ограничивается максимальным значением 1,5/1,0/0,7/0,35/0,15 Ампер. Теоретически, можно выдать до 3А. При приближении к напряжению стабилизации (обычно это 14,2-14,4В) ток падает по экспоненте до микроампер. Тумблер включает режим зарядки L200C без таймера (если АКБ сильно разряжена, или нужен ускоренный заряд).

Таймер 555 позволяет реализовать заряд с паузами, в паузах через оптопару и симистор разрывается первичка трансформатора и ЗУ не потребляет от сети ничего, питание схемы забирает от АКБ порядка 100 мА. Получаются "вялые качели". Т.е. в паузе небольшой разряд, в пике заряд до 14,2 с плавным падением при приближении к нему. "Вечного заряда нет". Разряд малым током есть. При необходимости увеличить ток разряда, можно подключить впараллель лампочку - она съест и от зарядного тока свой номинал.

Можно организовать и разряд с паузами, подобрав максимальный ток заряда и нагрузку.

Смущает меня только слишком короткий и лёгкий  путь разработчика ТЗ: от L200, пусть и с таймером, и сразу в дамки...

Меня не смущает. Я не стесняюсь прокачиваться и спросить помощи у более опытных друзей, среди которых и программеры, и электронщики, и два в одном. Если вы считаете такое устройство сложным - это ваша проблема. Стоит относительные копейки, силовая часть - ничего нового. Так что не надо за других заочно решать, что для кого сложно, а что нет.

С процессором "абавязково"? Очередной микропроцессорный зуд.
Интересно!,а стоит того семиамперный АКБ?...
И не просто в АГМ, а ещё и в SLA...
USB+ПО-круто! Но с термодатчиками-круто!

1) Хех, моё семейство уже давно косо смотрит на постоянно захламленную кухню, запах флюса и травление плат, когда я обкатываю очередную идею. ЗУ и свинцово-кислотные АКБ - лишь одно из многих хобби. Изменение алгоритма я вижу "меньшим злом" для домашних, чем регулярная перепайка, настройка схем. Щупы самостоятельно изготовить из свинца просто даже школьнику, термодатчики особо точные не нужны - стоят доллар-два, а то и вовсе выпаиваются с убитых материнских плат. 
меня вдохновляют проекты вроде этого:
http://avrcpp.narod.ru/zu17/zu.html

2) Кто мешает вам юзать ЗУ с любыми свинцовыми АКБ любой емкости и\или технологии, если электрохимия везде одна. И мне кажется из вашего замечания, будто бы я имею один-два АКБ и ищу самый выпендрежный способ их заменить на новый. У меня только на основной работе ежегодно Сотня АКБ за год подлежит обслуживанию\замене - это предел даже для одного нормального ЗУ, учитывая длительность правильного КТЦ (тем более нескольких).

А теперь давайте по-честному: работа с отдельными банками вместо батареи целиком упрощает анализ состояния АКБ? Динамика изменения параметров в каждой банке дает вам дополнительную точность анализа АКБ? Динамика изменения температуры в каждой банке вам может быть чем-либо полезна? Если ПО самостоятельно строит графики - это экономит вам время?

И еще - стекломаты сильно затрудняют измерение одного из самых важных параметров - плотности в банках. Так хоть остальные параметры зачем округлять до среднего-арифметического

Ответьте по-честному, куда вы засунете 6 датчиков температуры применительно к аккумулятору "от ИБП" (с) SLA? Куда? Напомню, он герметичен! (SLA -Sealed Lead Acid ). [b-b]Sealed[/b-b] - герметичный! Кроме того, у них, как, к сожалению, и у многих, даже не герметичных, нет доступа к перемычкам. Вставлять куски чего-то в отверстия для пробок (в случае "доливаемых" батарей) , как советует Сорока, это неправильно! ... Более того, опасно!

ыыыыыыыыыыыыы ГЕР - МЕ - ТИЧ- НЫ - Я!!! 


Если вы ни разу не срывали одну общую крышку (например, CASIL CA1270, MATRIX NP7-12), или 6 раздельных круглых крышек (например, CSB GP 1272), то не несите чушь. Хоть сюда гляньте:
https://electrotransport.ru/index.php/topic,1950.0.html
Или сюда:


Доступ к перемычке (как минимум к одной в каждой банке) есть. Что для одной банки "-", то для другой "+", так что не составляет труда работать с банками по отдельности, и не надо в каждую сунуть по 2 щупа. Что уж тут-то сложного. Мы с SerGri уже и конструкцию щупов обсудили (сошлись во мнении).

По поводу заряда многих бу, но нормальных ещё, SLA от упсов. Не парьтесь!
Спросите, что купить, и я скажу, вернее, повторю, чтО именно. Можете в личку спросить...

А зачем тогда вообще что-то обсуждать, ЗУ делать умные??? Попросите прикрыть форум, по причине всеобщего заблуждения - вас поймут . Купить любой дурак может, и гугл меня еще не забанил. Например, тот же CASIL CA1270 у нас стоит 15$, GP 1272 F2 23$ в рознице (а у меня 3-я колонка  ). Так что "агентов Орифлейм" прошу не беспокоить  .

[booseli]

Сегодня почитал даташит на ITE IT8720F. Взять можно с неисправной материнки, т.е. доступность обеспечена. И то, что может пригодиться для ЗУ, в ней есть.

- Built-in 8-bit Analog to Digital Converter
- 3 thermal inputs from either remote thermal resistor or thermal diode or diode-connected transistor, the temperature sensor of the current mode
- 7 voltage monitor inputs (VCCH and VBAT are measured internally.)
- 1 chassis open detection input with low power Flip-Flop dual-powered by battery or VCCH
- Watch Dog comparison of all monitored values (Time resolution 1 minute or 1 second, maximum 65535 minutes or 65535 seconds)
- Supports 32 M-bit of SPI l/F
- Provides fan on-off and PWM control
- Supports 5 programmable Pulse Width Modulation (PWM) outputs (128 steps of PWM modes, Monitors 5 fan tachometer inputs)

[LV]

2) Кто мешает вам юзать ЗУ с любыми свинцовыми АКБ любой емкости и\или технологии, если электрохимия везде одна. И мне кажется из вашего замечания, будто бы я имею один-два АКБ и ищу самый выпендрежный способ их заменить на новый. У меня только на основной работе ежегодно Сотня АКБ за год подлежит обслуживанию\замене - это предел даже для одного нормального ЗУ, учитывая длительность правильного КТЦ (тем более нескольких).

А теперь давайте по-честному: работа с отдельными банками вместо батареи целиком упрощает анализ состояния АКБ? Динамика изменения параметров в каждой банке дает вам дополнительную точность анализа АКБ? Динамика изменения температуры в каждой банке вам может быть чем-либо полезна? Если ПО самостоятельно строит графики - это экономит вам время?

Если зарядка кучи акк-ов для кого-то есть профессиональное занятие, компания-работодатель покупает фирменное оборудование. А не занимается радиолюбительством.

Да, проще, если доступ к каждой банке. Но если его нет, значит так экономически целесообразно. "Всё украдено до нас" (с) - принцип, над которым стоит всегда задумываться, прежде, чем ваять что-то своё. Особенно радиолюбительское (я имею ввиду те фото по ссылке.  Одно из них http://avrcpp.narod.ru/zu17/img/g13.jpg  )
Никогда наколенная технология не позволит сделать что-то промышленное. Т.е. на фото - макет. Внедрить, как раньше говорили, в производство - замучаешься. И не хватит никаких инвестиций.

[booseli]

А зачем мне производство. Люди с форума подскажут чего я не допетрю, друг другу поможем и у каждого будет плод общих усилий. А дело еще и в том, что промышленного такого образца за вменяемые деньги нет. Да и вообще, с раздельным контролем для свинцовых АКБ нету - я не встречал

[LV]

Я высказал лично своё мнение. Можете его не прислушиваться... 

[SerGri]

Добавил голосование.
Мне реально интересно - насколько это устройство будет востребовано. (Сам проголосовал за 3-тий вариант.)

[booseli]

По поводу щупов. Конструкция, подобием которой я пользовался, может быть двух типов (для зажима пластины или втавки в засверленное отверстие на перемычках). Термодатчик можно запаять или просто обжать через термопасту, термопрокладку. Материал - свинец, или как советует SerGri, посеребрённый свинец.



Учитывая практически идеальное сходство в конструкции батарей для ИБП, сделать сверления в перемычки просто и быстро, но температура будет сильно отставать. Вилочки не так удобны в эксплуатации, хотя я успешно пользовал такие, но перешел на вариант справа. Делать отдельно токовые (для сверлений) и температурные щупы (погружные) - геморно, хотя и не лишено смысла.

[REM]

Проголосовал, что не нужно таковое ЗУ.
Во-первых, для примера: кому ножно ЗУ для двух банок СК АКБ?
Во-вторых, проблема заряда и эксплуатации СК АКБ, не в том сколько  банок/ячеек заряжать и как, а в "человеческом" отношении к ним, что производителей, что эксплуататоров. Оно состоит в относительной дешевизне и безопасности "человеческой" эксплуатации СК АКБ. Для сравнения вспомним хотя бы литиевые батареи в мобильниках, и последствия их "человеческой" эксплуатации при отсутсвии защит от последней.
СК АКБ при должном внимании производителей имеет неплохие резервы, при чем если обеспечить должный конструктив, то наработанные на литие решения по БМС-ам, балансирам... дают им определённый шанс. Но пока потребитель голосует рублём за покупку новой батареи, - это никому не нужно. И никто не скажет вам сколько зарабатывают на рециркуляции СК Акков (особенно если спросят - куда электролит дели) .

[Remontnic]

Стал я автолюбителем 2 года назад купил первую машину б.у. ну и как полагаться АКБ уже 1,5 года + мелкие поломки. Благо руки растут из правильного места и немного извилины в голове шевелятся. Первое что бросилось в глаза все время горит лампа разряда АКБ - не правильно это! Облазил всю цеп зарядки и выяснил - в обрыве один диод в обмотке возбуждения генератора. Прошлый хозяин ушатал 1й АКБ купил новый и 1,5 года катался на жутком недозаряде!!! Весь этот букет достался мне (дело было летом) - после ремонта стало веселее, но дня 3 и акб умирал от саморазряда... После продолжительной стоянки АКБ сел так что машину не завести, попросил я соседа по гаражу дать ЗУ для зарядки - это было УЖОС обычный трансформатор с диодным мостом и напряжением 22В и он кипятил в прямом смысле свой АКБ. После такого издевательства решил я сделать себе ЗУ. Почитав немного интернет решил сделать ЗУ из компьютерного блока питания. Сам занимаюсь ремонтом техники и как бы этого добра навалом или в крайнем случае можно купить не дорого рабочий БП. Схем и рекомендаций полно - что я сделал, в кратце, поднял напряжение до 14,4В - можно не бояться довести АКБ до бурного кипения и бульканья и жуткого разогрева(что я наблюдал у соседа по гаражу). Встал вопрос ограничения по току. Рекомендуют заряд 0,1С, проблема в том что голодный АКБ при подключении брал больше 14А и БП уходил в защиту - что я сделал? поставил сопротивление чтобы при коротком ток был 5,5А (стандарт для 55А АКБ) и тумблер который замыкает это сопротивление. Поставил севший АКБ - ток 5,5А и потихоньку снижается, достиг примерно 2А клацнул тумблером и АКБ берет ток сколько ему надо не выше 5,5А. Вот и получился до не могу простой автоматический контроль тока, просто дешево и сердито. А главное можно было оставлять на ночь и не бояться что испариться электролит - не кипит! греется АКБ до 30 градусов и самое приятное через 15-25 мин можно АКБ ставить и заводить авто.
С таким ЗУ я пережил отлично зиму и заряжал еще 3 АКБ друзей - испытания прошли успешно!!! И все были довольны!
Этим летом я продал авто и через 3 месяца узнал что АКБ все таки скончался, прожил 2,5 года - мало однако...
Стал я счастливым обладателем нового авто (с салона), ну и как полагается АКБ тоже новой! 3 месяца летней езды без вопросов. Настала зима -10 -14 и через недельку чувствую что надо зарядить АКБ (стартер крутить хорошо, но как то не так как летом быстро). Тут как раз коллега по работе натыкается на сей форум, читает рекомендации господина СОРОКИ и начинает издеваться над мертвыми АКБ упсов (заряд асимметричным током), разрядкой до 10,8В короче мучался недели полторы, результат есть - совсем мертвые АКБ оживали -  но не надолго сильно уж они мертвые были. Короче ему затея это надоела и он забросил это. Но самое главное что результат был! Ну и меня это зацепило! Надо довести свою зарядку до ума, чтобы грамотно заряжать АКБ и делать профилактику, чтобы через 3 года не покупать новый АКБ. Да и в УПСЕ 1400ВА неплохо бы потренировать 2 АКБ 7Аамперных (летом кстати поменял их, отслужили 2 года) -вывод один надо что то делать! Или каждые 2-3 года покупать новые!!!

Это так сказать был пролог, завтра напишу дальше - сейчас уже поздно и спать хочется....

[Remontnic]

Как кто-то уже писал тут: не нужно нам супер умное ЗУ. Надо собрать простое зарядное, чтобы его мог повторить любой, без прошивок, секретных инновационных алгоритмов и т.д. И цена не 100500 баксов.
Восстанавливать АКБ я считаю это как мертвому припарка - долго жить все равно не будут, тому нужно чтобы ЗУ нормально заряжало и можно было проводить КТЦ, не доводить до критического состояния так сказать. Прочитав пару статей http://radiokot.ru/circuit/power/charger/23/ и http://cxem.net/avto/electronics/4-96.php за основу была взята 2я
вот мой переделанный бп . Выдает жестко стабильное 14,4В надо ограничить ток.собрал эту схему (использовал бюджетный LM358)  но как ожидалось много схем в интернете или не работают или плохо работают пришлось переделать. Оригинал уходил в возбуждение и бп вел себя неадекватно. Вот что получилось
Вообщем сейчас имею устройство с постоянным 14,4В напряжение и возможностью ограничивать ток вручную.
Подключил АКБ выставил ток 5,5А и забыл. первый режим получается стабилизация по току, а в конце стабилизация по напряжению. Забыл сказать про защиту от КЗ и переполюсовки вот схема рекомендуемая А.СОРОКОЙ , но и тут есть баг, когда берешся за + клему иногда от наводки срабатывает реле, доработка простая Проверял неоднократно и переполюсовкой и на короткое - отрабатывает на 100%
Ну вот силовая часть ЗУ готова.

[Remontnic]

Нашел также хорошую схему для разрядки http://radiokot.ru/circuit/power/charger/15/
вот схема оригинал . Переделал на LM358 ток можно выставить при напряжении 10,8 вольт стабильно дает от 0,01 до 1А и не зависит от пульсаций напряжения. Вообщем можно сделать разряд 0,01С от емкости АКБ

По этой схема можно сделать и на 1-10А разряд, это чтобы лампочку не использовать т.к. холодная нить лампы имеет меньшее сопротивление и в момент загорания импульс тока больше - ну это актуально если импульсный разряд. + можно подстраивать под любую емкость АКБ.

[Remontnic]

Вот теперь собственно у меня возник вопрос как реализовать 'правильный' заряд и КТЦ, интересует сам алгоритм! Не надо сейчас кричать что не получиться сделать на рассыпухе, надо программируемое с секретными алгоритмами и т.д. и т.п.
Нужно выбрать оптимальный вариант для рабочих АКБ для профилактики и не убивать АКБ зарядом "капятильника".
НЕ ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ УБИТЫХ АКБ И ТАНЦЕВ С БУБНАМИ НАД НИМИ!!!
Выслушаю предложения и надеюсь на бурный диалог по тема!

[Тунгус]

Зачем так сложно? На том же Радиокоте есть источник со стабилизацией и тока и напряжения, да плюс печатка в придачу. При КТЦ разряжаем током 0.05С, заряжаем 0.1С, но это рекомендованный алгоритм заряда, я добавил еще качели, за что и получил свою порцию банановых шкурок!

[Remontnic]

Зачем так сложно? На том же Радиокоте есть источник со стабилизацией и тока и напряжения, да плюс печатка в придачу. При КТЦ разряжаем током 0.05С, заряжаем 0.1С, но это рекомендованный алгоритм заряда, я добавил еще качели, за что и получил свою порцию банановых шкурок!

Ну там написано тоже самое, просто не переделка блока питания, а сборка  нового. У меня шим не TL494 а SG6105. А может быть и TL494, КА7500, КА3511, SG6105 т.д. Ничего тут сложного я не вижу! любой блок ATX + дополнение по стабилизации тока.
А вот про качели можно поподробней?

[Тунгус]

А вот про качели можно поподробней?

Да ничего нового- компаратор, который выдерживает заданный коридор, правда качели тут считаются дурным тоном, а вот реле поворота, для прерывания зарядного тока- начальной стадией ухода от кипятильника.
У меня заряд вырубается при достижении 14.3 вольта, врубается при 13.1. Аккумуляторы AGM, ток заряда 0.2С, режим циклический, проект в подписи.