Кто как заряжает аккумуляторы?

[Alex_Soroka]

  Схема состоит из пяти узлов, таких себе кубиков, которые каждый может
поменять на свой вкус.Это силовой ключ,генератор секундных\минутных
импульсов,схема сравнения (для ограничения напряжения на уровне 14,4в),
схема защиты от переполюсовки,нагрузка.

может сделать как в "мастерКит"? т.е. несколько "полезных устройств" вам выпускать в виже "конструктор сделай сам"?

Микросхема К176ие12 хороша тем, что на ней можно получить не только
секундные, но и минутные импульсы. В купе с К561ИЕ10 получаем возможность
сделать работу в режиме таймера: 8мин импульсы, 8мин пауза. Используя
вторую половинку счетчика, можно расширить диапазон.

...а может вы доработаете идею таймера до того что я давно уговариваю народ себе сделать: "прерыватель заряда" ?
Идея тупа до безобразия : нужно дешевое и простое устройство, например на симисторе , которое ставится между сетью 220В и "классической китайской ЗУ" (вилка на входе и розетка на выходе). Совсем необязательно трансформатор в него ставить хорошо изолировать и питать маломощную схему от 220В - ее ведь руками трогать не будут...
Что оно должно делать: регулировать время "включено"(проходит 220В) в пределах 1-15минут, и время "отключено"(не проходит 220В) в пределах 1-15минут.
Оба времени должны регулироваться независимо. Не обязательно "переключателями" - достаточно и "джамперов" - т.е. каждый под свои АКБ примерно должен найти "близкий режим" и его зафиксировать.

...даже такое простое устройство полечит "вечные заряды" и легкие разбалансировки АКБ у велосипедистов и скутеристов... а это на сегодня 90% "предупреждение базовых проблем с АКБ" и увеличение срока жизни АКБ...

[Leka]

"Сетевой ключ" на симисторе у меня использован в зарядно-поддерживающем устройстве. Дорабатывать схему можно сколько угодно, причем одному нужно то, другому это. Поэтому я выложил как проект. Делать как КИТы можно, но для этого должен быть спрос. Если спрос есть -  потребуется доводка устройства до комерческого варианта. Мне-то нужно было всего 3 шт. (одна 6-вольтовая). А так каждый желающий сам себе мастер.
Для КИТа самая большая трудность трансформатор. У меня три подходящих, но разных, один из них просто перемотали. Впрочем, транс и корпус в состав могут и не входить. Но все равно ничего сложного в самостоятельном изготовлении нет.

[mastercap]

Я собрал прерыватель такого плана сегодня ночью. Работает отлично, только нужно поиграться номиналами RC-цепочки в сторону уменьшения раза в 2-3 одного из элементов ( большой период переключений).
Вот схема моего ЗУ с этим прибамбасом:

[Alex_Soroka]

Я собрал прерыватель такого плана сегодня ночью. Работает отлично, только нужно поиграться номиналами RC-цепочки в сторону уменьшения раза в 2-3 одного из элементов ( большой период переключений).
Вот схема моего ЗУ с этим прибамбасом:

[b-b]на дворе вообще-то 21 век !![/b-b]

вместо стабилитронов, у которых разброс напруг в 10% в лучшем случае - ставьте вот это:
http://www.national.com/ds/LM/LM117.pdf
и настраивайте на точное выходное напряжение.

[mastercap]

Питание схемы управления осуществляется от одного из модулей зарядки аккумулятора. От того, который дает максимальное напряжение среди всех. Этим он подсаживает модуль до напряжения 3-х других. Так-же по-хорошему последовательно со стабилитроном должен быть мощный резистор, но учитывая слабость трансформаторов я отказался от него, и его роль выполняет высокоомная вторичная обмотка трансформаторов.
 Устройство собрано в корпусе от вебкамеры, размером примерно 13/15/5см, сверху установлен нагнетающий вентилятор от первых пеньков 12В 40-50мм 0,05А, и с боков вырезаны окна для выпускания воздуха. Фото, если надо, сделаю.
  Это схема ШИМ, только с увеличенными номиналами RC-цепочки, и переменным резистором регулируется скважность импульсов, т.е. отношение включенного состояния к выключенному. Светодиод для визуального наблюдения работы устройства.

[Leka]

Зарядно-поддерживающее устройство. Надобность его для меня двойная:
во-первых, при профилактике-тестировании аккумов единственное ЗУ от Сороки
не могло обеспечить выполнение в срок; во-вторых, поддерживают в полнейшей
боевой партию аккумов. Может это и излишне, но поясню.У меня сейчас 5 ЗПУ.
Некий прибор с автономным питанием проходит полевые испытания. Программа
испытаний продолжительная и энергоемкая. Пока одна батарея в работе,
очередная на подпитке. Далее разряженная - на зарядку, новая в прибор, а
следующая на подпитку. Может это все и лишнее, но начальству карусель
такая по душе. Владельцам легкого элекротранспорта, не использующим свое
ТС зимой, такой девайс поможет поддерживать аккумы в заряженном состоянии.
   Один из камушков фундамента при создании этого устройства стал тезис
А.Сороки что "и без адаптивности нормально добивает". И это правда. Другое
дело, что эта самая адаптивность позволяет закончить процесс (или
приблизить окончание) значительно быстрее.
  Итак, ЗПУ состоит из силового ключа (step-down), компаратора,сетевого
ключа, защиты от переполюсовки и подключаемой нагрузки. Коль скоро
предполагается подключение "здорового" аккума, некоторые вещи можно
упростить,например схему защиты.Здесь - это реле, подключенное через диод,
и светодиод VD10, сигнализирующий об ошибке подключения.
   Принцип работы. Подключаем подопытный акк, включаем устройство (или
наоборот), компаратор видит как правило напряжение ниже 14,4в и отпирает
оптосимистор VS2, который уже включает симистор VS1. Одновременно
транзисторами VT4 и VT6 разрешается работа силового ключа. Заряд пошел
постоянным током (режим ограничения тока силового ключа) и когда
напряжение на акке достигнет 14,4в компаратор закроет силовой ключ и
симистор, т.е. выключит устройство. Далее ждем пока напруга снизится до
12,7в, компаратор опять запустит цикл зарядного импульса. Замкнув
перемычку JMP1, будем во время паузы между импульсами заряда подключать
нагрузку (режим десульфатации).
   Силовой ключ собран по классической схеме step-down преобразователя на
МС34063. Отличает схему от даташитовского варианта номинал времязадающего
конденсатора С3.Я ставлю обычно 100-200пФ, повышая частоту преобразователя
до 100-160кГц (даташит гарантирует 100кгц). Это позволяет получить кпд
90-93%. По даташитовским номиналам выше 83 я получить не смог.Напряжение
стабилизации в 17-18в определяется делителем R5R6.Уровень ограничения тока
задается номиналом R1. При 0,5ом зарядный ток примерно 650мА.
   Компаратор DA2 запитывается от заряжаемого акка и настраивается на
порог 14,4в (R15). R19 задает ширину гистерезиса, т.е. порог включения
12,7в, порог выключения 14,4в. Здесь есть узкий момент с нижним порогом -
какой выбрать. Если, например, у вас напряжение полного заряда 13,1в? Не
перестраивать же порог каждый раз под конкретный экземпляр. Выход:
подключать нагрузку (не всегда оправдано) или поднимать нижний порог. Для
себя я принял решение установить нижний порог 13,0в.
   Роль сетевого ключа выполняет симистор VS1, развязанный от остальной
схемы оптосимистором VS2. Если подключение акка правильное, компаратор
отпирает оптопару, которая, в свою очередь, дает отмашку VS1 и ваш
трансформатор начинает гудеть до тех пор, пока напряжение на заряжаемом
акке не достигнет 14,4в. Таким образом ЗПУ в паузах между зарядными
импульсами вообще отключено от сети.
   Джампером JMP1 можно подключать к ключику VT5 нагрузку и тогда в паузах акк
будет разряжаться током около 100мА (например режим десульфатации или
напряжение полного заряда вашего акка выше порога включения).
   Немного по комплектующим и плате.Как уже отмечал, габариты под т.н.
Корпус№3. Если задача только поддерживать уже заряженный аккумулятор 12в
7АЧ (не более), то можно поставить транс ТП112 с номинальным выходным
напряжением 18в (на плате предусмотрена установка именно этого транса).
Сами эти трансы не великого качества (обычно недомотано 10-15% витков,
хотя попадались экземляры какого-то киевского производителя спокойно
работающие круглосуточно на протяжении 5лет) и в этой схеме будут работать
с приличным перегрузом. Но за счет кратковременности рабочих циклов транс
спокойно выдерживает экзекуцию. У меня работает так два устройства почти 3
месяца без перерывов на обед. Ежели вы хотите заряжать или емкость акка
больше 7АЧ, то транс нужен соответствующий (ставится уже отдельно от
платы). В качестве источника можно использовать любой блок питания
соответствующей мощности на напряжение 22-23в.
   IRF9540 можно заменить на любой P-канальный с учетом требуемых токов
(например IRF9510,IRF9520,IRF9530, чуть хуже IRF96Х0), я ставил даже
IRF9020 (D2-PAK). Для токов до 1,5А радиатор не требуется.Диод VD8 (шотки)
для токов >1A нужен другой,например 1N5820-5822 (3A). VD3 до 3А в нагрузке
выдерживает и 1N5819.
   Дроссель - стандартный, сердечник "гантелька" (зависимость типоразмер-
ток имеет место быть). Можно намотать на альсиферовом колечке с черной или
красной цветовой маркировкой. Такие колечки (не путать с импорными) по
паспорту работают до 70кгц, но сам мно-о-о-о-го раз убеждался в нормальной
их работе на частотах до 150кгц. Для упсовых акков достаточно
10-милиметрового колечка, провод 0,4-0,5 в два слоя.Для 2А уже кольцо 20мм
и провод 0,6-0,7.К сожалению, расчеты дросселя на альсифере мне не
попадались, поэтому могу предложить только данные из своей практики.
   Как и в "капельнице", диодный мост может быть установлен КЦ405, 4
отдельных диода или подходящий импортный. Кроме  LM311 (КР554СА3, К521СА3)
на плате предусмотрена возможность установки К554СА3 (DIP14). Но вот тип
реле на этой плате заложен только один - JZC4100 (12в, 3А).

[Leka]

   Настройка. При монтаже не устанавливаем VS2, R9, VD8. Подаем на вход
силового ключа питание (постоянное напряжение в точку на схеме +24в).
Смотрим на выходе ("+" конденсатора С4), должно быть 17-18в, регулируется
подбором R5. Далее проверяем ограничение тока. Цепляем на выход мощный
проволочный переменный резистор и крутим его, меряя при этом ток и
напряжение. Замечаем на каком уровне тока выходное напряжение начинает
резко падать и сравниваем с нашими пожеланиями-ожиданиями. В даташите на
МС34063 есть достаточно подробный расчет элементов схемы, в том числе и
сенсора тока. Формула оттуда:
                Rsc=0.3/2Iout
Номинал и мощность проволочного переменника зависит от ваших токов
нагрузки. Следующий шаг - проверяем кпд step-down. Обычно он в районе 90%.
Небольшое замечание: напряжения меряем одним прибором, токи другим.
Измеряя напряжение на входе и ток на выходе (zum beispiel) одним и тем же
прибором можно в некоторых случаях получить кпд выше 100%. Еще желательно
не забывать о сопротивлении шунта амперметра. Если кпд серьёзно ниже,
проблемы могут быть в дросселе (очень часто). Ежели все ОК, оставляем на
пол-часа под нагрузкой и каждые 5 мин проверяем тепловой режим VT2,VD3,L1.
   Для настройки компаратора нужен регулируемый источник напряжения 0-20в. Для
удобства на место оптосимистора (контакты 1,2) временно ставим светодиод.
Подаем на клеммы для подключения акка вольт 15 и опускаем его вниз.
Подбором R15 добиваемся, чтобы наш светодиод включался при 12,7в
(рассуждения об этом уровне см. выше). R15 можно подбирать из кучки
резисторов или ставить в параллель высокоомный резистор (на плате
предусмотрен R15_1). Далее повышаем входную напругу и с помощью R19
(ширина гистерезиса) заставляем погаснуть светодиод при 14,4в. R15 и R19
имеют некоторое влияние друг на друга, поэтому используем метод
последовательных приближений.Хорошей повторяемости от изделия к изделию
добиться не удастся из-за разбросов параметров как резисторов так и
опорного стабилитрона VD4.
   На этом настройка заканчивается. Устанавливаем VT2,VD3,L1 и проверяем
работу всего устройства в целом.

[Leka]

Дополнение к ЗПУ.
  Изменив некоторые параметры схемы, получим устройство для шестивольтовых
аккумов. Трансформатор может иметь выходное напряжение 9-10в и в этом
случае рабочее напряжение конденсаторов С1 и С4 можно уменьшить до 16в.
Кстати, С4 лучше ставить LowESR, а его номинал выбирают примерно 1000мкФ
на 1А выходного тока.
  Выходное напряжение step-down устанавливаем около 8в (R5=6k2).Компаратор
настроить на пороги 6,35в и 7,2в. Для этого стабилитрон лучше поставить на
3,3в (еще лучше поставить TL431 - на плате предусмотрено). Номиналы могу
дать лишь по памяти, схема с пометками для 6в не сохранилась. Опорное
напряжение формирует TL431, R15=18k, R16=5k6, R19=430k.

[Leka]

   Теперь, если скомпилировать "капельницу" и ЗПУ, получим (с оговорками)
зарядное устройство Сороки Вариант№1 (без адаптивности). Или, что то же
самое, реализацию алгоритма СТЕК (тоже несколько упрощенную).
   Кстати говоря, интерпретация А.Сорокой "капельного" режима весьма
отличается от того, что до сих пор мне попадалось в литературе, где под
этим режимом понимают Trickle charge ("струйка"), т.е. заряд постоянным
током до 0,1С. "Капельным" же, как мне представляется, более правильно
называть по Сороке, заряд именно "капельками", а не струйкой.

[Leka]

   Зарядное устройство состоит из следующих "кубиков": мост+step-down,
генератор секундных импульсов, компараторов, логики управления и защиты от
переполюсовки.
   Почти всё об этих узлах сказано в предыдущих постах, поэтому не вижу
смысла еще раз останавливаться на них. Некоторые замечания.В ЗУ 12В 0,7\2А
(на самом деле второй предел у нас установлен 1,5А)R1 и R1_1 соответственно
0,22 и 0,47ом, в варианте 2\5А - 0,1 и 0,15ом. Переключение тока заряда
перемычкой JMP1. Компаратора два. DA4.1 отслеживает вилку напряжений
12,7-14,4в, а DA4.2 определяет порог для "капельного" режима. Если при
подключении аккум выдает <12,3в, включится "капельный". Для этой части
компаратора введен небольшой гистерезис (0,3в) для исключения возможного
возбуждения при околопороговых напряжениях. На самом деле этот гистерезис,
видимо, может быть и меньше (0,1в). Этот параметр для меня был наименее
значителен и большим вниманием я его не удостоил. DA4.2 я настраивал по
той же методике, что и первую половинку. Разница: сначала выставлял
гистерезис (R26), потом порог (R28,R29).
  Логика управления step-down преобразователем (К561ЛА7) связывает выходы
компараторов и генератора секундных импульсов с силовым ключом. Первый
вариант этой логики был транзисторный и оказался громоздким и неудобным в
настройке.
   По плате. Габариты под корпус№3. Мост, как и в предыдущих устройствах,
можно установить КЦ405, 4 диода или BR1010 (BR810, ....).
Вместо 78L12 можно установить простейший стабилизатор на элементах VT,VD и
R (см. прилепку справа от схемы).
Реле можно установить трех типоразмеров:JZC-23F(или 4123, 7А), 4100 (3А) и
G5V (Omron) на 1А. Питание реле 24в. Два последних типа можно 12-вольтовые
(предусмотрена установка баластного резистора, номинал нужно подобрать). В
архиве вариант платы с установкой КТ315 (С945) вместо КТ3102.
На плате есть некоторые излишества (пустые места), была одна мысль.
Поэтому нужно устанавливать перемычку J1.
Требования к накопительному дросселю такие же как и в ЗПУ.

[Leka]

В предыдущем посте фото ЗУ12в-2\5А в режиме использования на токе 2А. Вариант платы самый первый, еще с транзисторной логикой управления.

Что плохого. Топология платы оказалась неудачной для токов более 4А. Мост
(BR1010) и буферный диод (MBR1545) просятся уйти с платы из-за сильного
нагрева на отдельный радиатор. Вариант 12в 2\5а сделан был всего лишь один
и кпд силового ключа получился низким, всего 88%. Видимо из-за дросселя,на
5А VT2 сильно грелся и замена на IRF4905 не помогла. Для работы режим был
не нужен, просто хотелось посмотреть, что из этого выйдет, и плата не
доводилась. Для себя сделал вывод, что для зарядного тока 4-5А и выше
лучше делать как Вариант№2 Сороки.
Даю фото варианта ЗУ 12в 0,7\2А, конструктивно ничем не отличается, просто можно посмотреть разницу в дросселе, реле и мосте

[Peoner]

Собрал, по реккомендации Сороки, "качалку" прерыватель непрерывного заряда: 20 сек идет заряд 30 сек отдых.
заряжал пока таким методом только раза три.
предварительный вывод: вроде бы.... вроде бы емкости действительно запасает больше. но разумеется заряжается дольше.
продолжаю сбор данных.

[Alex_Soroka]

Собрал, по реккомендации Сороки, "качалку" прерыватель непрерывного заряда: 20 сек идет заряд 30 сек отдых.

минута заряд и 20 сек отдых ... для начала...

и вместо "вроде-бы" - надо просто КТЦ устроить - все сразу из "вроде-бы" перейдет в разряд четких фактов

[Peoner]

даю четкий факт: при напряжении 33 вльта аккумы отдали вчера 15,5 А против 13,5 А когда я не заряжал пульсирующим методом.
и кстати, возможно отдали бы и больше - да ограничение контроллера помешало

[Peoner]

...
и вместо "вроде-бы" - надо просто КТЦ устроить - все сразу из "вроде-бы" перейдет в разряд четких фактов

КТЦ - Котло-Турбинный Цех?

[Peoner]

минута заряд и 20 сек отдых ... для начала...

хм... а мне казалось что отдых должен быть по времени дольше чем заряд....

[Alex_Soroka]

даю четкий факт: при напряжении 33 вльта аккумы отдали вчера 15,5 А против 13,5 А когда я не заряжал пульсирующим методом.

КТЦ - это Контрольно-Тренировочный Цикл.

[Alex_Soroka]

минута заряд и 20 сек отдых ... для начала...

хм... а мне казалось что отдых должен быть по времени дольше чем заряд....

тут смотря как и где... Мои ЗУ сами это определяют, а "древнее знание" для некоторых типов АКб дает именно "минута на 20сек", но это не со всеми АКБ срабатывает... сильно они разные...