Самодельное 16-ти канальное зарядное устройство

Fin4master · 15 Фев. 2016 в 13:19

Думаю не мало кого посещала идея заряжать каждую ячейку своей зарядкой электрически развязанной от всех остальных, метод очень затратный т.к. требует большого количества контроллеров заряда да еще и развязывать их как-то надо, однако необходимость в балансировке напроч отпадает. Вот и я решил пойти этим нелегким путем и сколхозить такую зарядку.
Зарядка в процессе изготовления, буду выкладывать фото того что наваял. Все изготавливается на скорую руку, с большой долей импровизации, без схем и чертежей, все из головы, цели аккуратности и красоты так же не преследуются, просьба строго не судить

И так суть смысла такова: классический полумостовой преобразователь без каких-либо обратный связей - на полный шим, частота преобразования 100кГц, 4 тороидальных трансформатора на каждом по 4 вторички со средней точкой. Каждая вторичка расчитана на 12 вольт 3 ампера.

Добавлено 15 Фев. 2016 в 13:21

Трансформаторы с выпрямителями. Таких плат будет две.

Fin4master · 15 Фев. 2016 в 13:46

Контроллеры заряда на NCP3170 8шт. (флюс отмыть не успел)
Входное напряжение 5-18 вольт. Ток заряда фиксированный 2.1-2.2А. Напряжение регулируется подстроечником, можно выставить 3,6 для ферума, можно 4.2 для литийиона, можно и 4.35... Автоматическое отключение при снижении тока заряда до 0.2-0.3А.
Таких плат тоже будет две.

абориген · 15 Фев. 2016 в 18:12

эти платки гальванически развязаны? хотя-бы по +

DimS · 15 Фев. 2016 в 21:47

Я в прошлом году собирал такое на CN3705, только на 12 каналов, 2 ампера.
Плата выпрямителей.

Плата инвертора.

Трансик.

Платки ЗУ.

ЗУ крупно.

Шасси в сборе.

Готовое ЗУ.

ЗУ в работе.

Fin4master · 15 Фев. 2016 в 22:36

Цитата: абориген от 15 Фев. 2016 в 18:12
эти платки гальванически развязаны? хотя-бы по +

Полностью развязаны

Fin4master · 15 Фев. 2016 в 22:46

[user]DimS[/user], круто! Инвертор на IR2153? И что за разъем у вас, у меня как раз вопрос выбора многоконтактного разъема для подключения к батарее не решен? Рассматривал разъемы 2РМ и ШР, но цена за два разъема с доставкой близится к 1к руб, как-то дороговато, хочется подешевле что-нибудь придумать.

SolarRay · 16 Фев. 2016 в 02:12

[user]Fin4master[/user], если влагозащита не нужна, то можно ATX удлинители использовать.

DimS · 16 Фев. 2016 в 08:35

Инвертор на 2153. А разъём - такой же, как COM-порт на материнской плате, только на 15 контактов.

Fin4master · 16 Фев. 2016 в 22:23

Инвертор на TL494 + IX6R11S3

Преобразователь в целом

абориген · 17 Фев. 2016 в 11:04

Я пробовал по вышеприведённой схеме, использовал 5-и вольтовые (перестроенные на 3,65) китайские БП в мет котпусе. Все казалось здорово и просто, получилось как всегда, синими стрелками показаны токи в теории, на практике ток по красной стрелке. И когда например 2-я ячейка зарядилась, напруга всё равно растёт на ней.
Пришлось делать два разъёма и заряжать 2-мя БП по очереди - 1,3 потом 2,4 ячейки.

Потому и спрашивал про развязку и не будет в ваших схемах того-же суслика?

DimS · 17 Фев. 2016 в 14:16

Значит что-то где-то было не так. У меня параллельная зарядка отработала сезон.
На схеме кстати полярность аккумов неправильна.

Fin4master · 17 Фев. 2016 в 21:41

[user]абориген[/user],
Я нарисовал некую эпюру для объяснения данной ситуации

На стадии СС (стабилизация тока) все банки заряжаются общим током Iо, через провдники вг, де... в идеале тока теч не будет, реально (из-за разного порога стабилизации тока у всех зарядок) он будет, но маленький. Предположим что зарядка №2 перешла в стадию CV - стабилизация напряжения Uз2=4,2 (для li-ion) ток через 2 банку I2 будет постепенно снижаться, а ток Iвг будет увеличиваться (закон кирхгофа в точке г), вместе с тем будет увеличиваться падение напряжения на проводнике вг, т.к. он имеет конечное сопротивление, это падение и добавляется к напряжению на банке U2=Uз2+Uвг. такая же ситуация происходит и на проводнике де. это тот случай когда надо задумываться о сопротивлении проводников и особенно соединителей. к примеру если сопротивление провода + разъема будет 0,1 Ом то при токе 1А добавится падение 0,1В, это уже 4,3 вольта на банке.

Fin4master · 17 Фев. 2016 в 21:54

Выход из этой ситуации:

Дублирование зарядных проводов, причем соответствующие провода подпаивать как можно ближе в выводам банок. Здесь минус в том, что из-за опять того же сопротивления проводов и соединителей до банок будет доходить немного заниженное напряжение, но с уменьшением тока заряда это паразитное падение напряжения будет уменьшаться и в итоге, если зарядка не отключается автоматически по току, то напряжение на банке дойдет до нормы, только это все увеличит время заряда. Ну и вдвое увеличивается количество контактов в разъеме.

Fin4master · 17 Фев. 2016 в 22:08

Сопротивление соединителей это очень коварная штука, будешь много раз соединять - разъединять один и тот же разъем - всегда будет разное сопротивление, а если учесть время, климатические условия, изнашиваемость разъемов и т.д. то разброс будет очень большой. А что будет если в схеме без дублирования один из контактов вообще пропадет? то на двух банках будет неконтролируемое напряжение - небалансируемый заряд. А при дублировании в таком случае банка просто не будет заряжаться, что сразу будет видно по индикации заряда.

абориген · 18 Фев. 2016 в 10:18

Пробовал, не помогло. Думаю причина в том, что эти БП не отключаются полностью и соседние БП гонят напругу дальше, кстати провода использовал 6мм (3х2,5мм) больше не куда.
Возможно у вас именно отключение дс-дс в канале и разрывает общую цепь, поэтому и нет гимора.

А схемки не выложите? и зачем на фото второй корпус МС? ОУ для контроля тока? мне ток не важен, 60а/ч банки

но есть идея перебрать конфиг на 48в 20а/ч, тогда и настанет гимор с зарядкой.

i · 18 Фев. 2016 в 12:18

Я тоже сторонник раздельной зарядки ячеек.
Только у меня зарядные и контролирующие модули размещены прямо в батарее и наружу торчит только двух-контактный разъем типа "тюльпан" (ну и еще 3-контактный для связи с ячейкам).
Каждый зарядник имеет ключ, который может отключать трансформатор от ячейки, поэтому ячейка либо заряжается, либо нет, независимо от остальных, ток заряда примерно 7-10А.
Фазы СС нет совсем, что сильно удешевило зарядник, вместо нее используется прерывистый заряд.

абориген · 18 Фев. 2016 в 17:18

Цитата: i от 18 Фев. 2016 в 12:18
Я тоже сторонник раздельной зарядки ячеек.
Только у меня зарядные и контролирующие модули размещены прямо в батарее и наружу торчит только двух-контактный разъем типа "тюльпан" (ну и еще 3-контактный для связи с ячейкам).
Каждый зарядник имеет ключ, который может отключать трансформатор от ячейки, поэтому ячейка либо заряжается, либо нет, независимо от остальных, ток заряда примерно 7-10А.
Фазы СС нет совсем, что сильно удешевило зарядник, вместо нее используется прерывистый заряд.

Именно такая мысль и зреет.. только не как у вас с МК и прочими кучеряшками а тупо Тошибра-выпрямитель-ключ и схема на TL431 для отключения по 3,65в либо какой низковольтный компаратор с ион.

i · 18 Фев. 2016 в 17:50

Цитата: абориген от 18 Фев. 2016 в 17:18
... и схема на TL431 для отключения по 3,65в либо какой низковольтный компаратор с ион.

ну МК как раз всем этим и занимается, попутно позволяя узнать состояние каждой ячейки не вскрывая бокс.
Кстати, у меня был случай, когда зарядная платка отвалилась от ячейки ... и она погибла от недоедания, поэтому система контроля и связи необходима... ИМХО конечно.