Продвинутое самодельное универсальное ЗУ на МК

[UriBas]

Вытравил сегодня "макетку" для предварительной отладки уже в реальных условиях.  Сижу запускаю узлы. Неспешно, но дело двигается.  И вай фай будет и логи на комп. И с шумами порешаем. Нормально все будет )))) 

Это хорошо, что у Вас дело идет, у меня с таким скрежетом..  еще никогда не испытывал такое сопротивление всего и вся.

.. Для простоты, основную, первую стадию можно поделить на время достижения максимального напряжения, а далее на 15-24х часовые участки с размешивающим часовым этапом в конце каждого и вторая стадия заряда.    .. 

Не смотря на внешнюю простоту метода восст. малыми токами (по Бранимиру), там есть куча нюансов..  Поэтому для начала надо обдумать алгоритм и попробовать расписать его на действия - команды, которые должен выполнять МК.  Главное надо не упустить влияние температуры, влияние типа АКБ, влияние состояния и т.д.   Все это надо выписать в таблицу, цифры должны быть соотвественно и критерии. 
  В самом простом варианте как бы просто:
1) Мерим НРЦ 2) Тест - определяем ток основного заряда.  3) Заряд до 14,7 основным током, а дальше до падения 0,001-0,0005С   с часовым перемешиванием 4) Заряд до 16,3В током 0,02-0,03С  с падением тока до 0,01-0,007С.    5) При достижении мин. тока  выдерживаем еще пару часов и прекращаем заряд.

Теперь нюансы (на вскидку"):
1. Изначально заниженное напряжение и ток при этом сильно скачет
2. Изначально напряжение быстро взлетает до потолка" (выше 17В вплоть до макс. напряжения на ЗУ или ЛБП)
3 Напряжение не доходит до 14,7В,   ток растет или не падает.
4. При часовом перемешивании до 16,3В сильно вырастает ток и напряжение не подымается до нужного порога.
5. При заряде что на первом, что на втором этапе не достигается минимальный ток и не наблюдается тенденция к снижению.
6...
...  Этот список должен быть полным по максимуму ..

Далее надо обязательно включить КТЦ потому, что это в общем-то обязательный элемент в восстановлении.
1. До какого нижнего порога включать - по каким критериям выбирать нижний порог?
2. Количество КТЦ - критерии выбора.
3. Критерий выбора тока разряда..
...  и т.д.

[SapienzSPB]

По первым пяти пунктам вопросов нет. Потому как сей алгоритм уже был применен года два назад в моем заряднике, с той лишь разницей что жарил токами 0,05С. Ну выставлю меньший, не проблема. 
По ньюансам - добавим по ходу пьесы. Я пишу, так что проблем что-то вставить или вырезать нет. Модульно вобщем. 

[AndrisV]

[user]Иван77[/user], посмотрите flprog.ru и будет Вам счастье, только потом не пинайте, что домой притащили 24-30" монитор МК штука дико заразная. Управление с мобилки есть встроеный сервис и не один. Там сколько у кого фантазии и свободного времени хватит.

[user]UriBas[/user], Если нужен девайс, который пишет логи на ПК, только там модель надо смотреть ДПС. У них даже пресеты есть.

Спойлер

https://www.aliexpress.com/item/1000004290003.html?spm=2114.12010612.8148356.11.2f093931zDK8Jh

По деньгам - да смотрел... Скажем, если не собирать свою схемотехнику с 0 (а это бывает иногда не то что лучше, а проще) и обходится модулями, все-равно получается в ту же цену что что-то готовое, даже больше. Это при условии, что нет уже кучи всяко-всего. Я думал, как сделать на пример штук 5 ЗУ для себя поигратся. Ну и в довес все модули будут с своими проблемами, которые надо отрабатывать. В принципе - пристроить Ардуинку-ЕСП, которая крутит 2 цифровых потенциометра на простом DC-DC преобразователе по обратной связи или управляет мосфетом само - не очень сложно. Но вот с замерами будет беда. ЕСП32 глючит с замерами напряжения (косяк ппроизводителя), а у Ардуинки слабый АЦП для замеров падения на шунте, пока мерим ток круглыми цифрами всё гуд, а вот когда надо сотки от нуля, будет интересно без внешнего АЦП. Значит еще в довес дополнитеный АЦП модуль. Просто там много подводных камней. В итоге, будет много всякого хлама дома, работать это все будет никогда, а на полке будет трудится какая-то простая ЗУ и непарить мозг  

Хоть тот же делитель напряжения, одноштучно на столе откалибровать и в программе прописать сдвиг - фигня, а если пустить на мелкую серию, тогда уже надо что-то думать. Скоро сороку начнете кое-где понимать, костыль за костыльeм в софте и пошло-поехало.

Я в любом случае ЗА, просто в один момент понял, что столько свободного времени у меня лично нет, для разработки девайса, который можно купить, может и не совсем заточенный под конкретные нужды, но все-таки.

[UriBas]

.. жарил токами 0,05С. Ну выставлю меньший, не проблема. 
По ньюансам - добавим по ходу пьесы. Я пишу, так что проблем что-то вставить или вырезать нет. Модульно вобщем.   

[user]SapienzSPB[/user] Вы на ардуине делаете, в какой среде? 
По малым токам хотел сделать на внешнем АЦП типа MCP3421 18 бит или  ADS1220 20 бит.  Вообще, чтобы как-то предусмотреть все нюансы, не представляю себе иного варианта, как анализ тока и напряжения по изменению их динамики во время заряда и разряда.  Если отработать этот алгоритм, то решаются почти все проблемы выбора типа АКБ,  состояния, до какого порога делать заряд / разряд и прочее..   

Например, если есть положительная динамика (что при низком разрешении иногда не видно) - продолжаем заряд в любом случае.  Нет  - заряд прекращается.  Каждое КТЦ анализируется и если уже нет (настраивается) никакой положительной динамики процесс восстановления завершается.

[UriBas]

[user]UriBas[/user], Если нужен девайс, который пишет логи на ПК, только там модель надо смотреть ДПС. У них даже пресеты есть.  https://www.aliexpress.com/item/1000004290003.html?spm=2114.12010612.8148356.11.2f093931zDK8Jh 

Есть такой у меня..  не подходит, хотя многое может.

Я в любом случае ЗА, просто в один момент понял, что столько свободного времени у меня лично нет, для разработки девайса, который можно купить, может и не совсем заточенный под конкретные нужды, но все-таки. 

Да, это затягивает и требует почти полной отдачи, иначе надо просто покупать новые АКБ и не морочится..

[SapienzSPB]

Вы на ардуине делаете, в какой среде?

В ардуино Иде. Никак не могу заставить себя пересесть на что то более продвинутое.

По малым токам хотел сделать на внешнем АЦП типа MCP3421 18 бит или  ADS1220 20 бит.

Не исключаю что так и поступлю. Но пока преждевременно. Сначала попытаюсь выжать все что можно из встроенных АЦП. Жёсткий оверсемплинг наше все )))
Проблема малых токов не в их детектировании как таковых. Проблема в том что любой чих, открытая форточка, сквозняк или смена суточной температуры приводят к броскам зарядного тока. И сложность как раз отделить мух от котлет. Когда работает химия, а когда побочка окружающей среды. На моих графиках и логах это четко наблюдается.

[AndrisV]

[user]SapienzSPB[/user], Не забудьте часики прикрутить, а то я криво смотрел на свой тепловой счетчик на базе ардуинки, и думал что у меня счетчик протока неаткалиброван, больно много за сутки показывает. Теперь как раз один вечер поигрался с вольтамперметрами, и как то подумал таймер на экран высунуть. И опппа - он зараза по внутреннему с каждой минуты бежит на секунду, а это офигеть какая погрешность... Китай все-таки. Другие экземпляры МК даже не смотрел, было лень.

ЕСП32 отличная шутка, да и можно мучить в той же IDE, Wifi на борту, часики тоже, ацп 12 бит. Единственное - у него на АЦП есть встроенная погрешность, но это широко в интернате уже разжевали.

[SapienzSPB]

С таймерами на ардуине я уже наигрался. Точность хода в пределах даташита кварца. То есть 10-20 секунд в сутки. Зависит от температуры в том числе.
Сегодня отстроил управление по напряжению. Аналоговый интегратор с разрешением 12бит.  В диапазоне 0.05-18В нелинейность в 0.07 вольта с нулем в районе 13В. Пока погрешность уставки напряжения 0.4% на диапазон , позже скомпенсирую программно. Завтра думаю отстрою токовую петлю. Прошивку уже почти всю портировал помодульно. Допилю железо и покажу. После этого будем писать алгоритмы.

[Иван77]

[user]SapienzSPB[/user], приветствую.
   Значит все таки все и сразу

Сегодня отстроил управление по напряжению. Аналоговый интегратор с разрешением

, класс! Остается только немножко подождать, желаю успеха.

[UriBas]

.. ЕСП32 отличная шутка, да и можно мучить в той же IDE, Wifi на борту, часики тоже, ацп 12 бит. Единственное - у него на АЦП есть встроенная погрешность, но это широко в интернате уже разжевали. 

Можно пару слов о встроенной погрешности?..  У меня есть эта платка, берегу на последок..  еще толком не разобрался.

[AndrisV]

Спойлер

https://www.e-tinkers.com/2019/10/using-a-thermistor-with-arduino-and-unexpected-esp32-adc-non-linearity/

[UriBas]

В ардуино Иде. Никак не могу заставить себя пересесть на что то более продвинутое.   

Да как раз нормально, ардуинку легче осилить, да и тема по ардуине и моргалкам. 

Проблема малых токов не в их детектировании как таковых. Проблема в том что любой чих, открытая форточка, сквозняк или смена суточной температуры приводят к броскам зарядного тока. И сложность как раз отделить мух от котлет. Когда работает химия, а когда побочка окружающей среды. На моих графиках и логах это четко наблюдается.

Придется прикручивать датчик температуры..  это по любому.   С АЦП еще поиграюсь, должны придти МСР3421.   Если делать расчеты по саморазряду, то там придется отлавливать 1мВ за 2-3часа, а если мерить с точностью 0,1мВ, то уже за 10-20минут и т.д.   В процессе заряда, особенно выше отметки 14,4В,  важнее будет скорость АЦП и крутой оверсемплинг .. показания будут прыгать однозначно и медленная МСР там будет просто бесполезна (скорее всего).  Дай нам Бог сделать начатое.

[SapienzSPB]

На данном этапе разработки я хочу скорее сделать скорее очень доступный программируемый блок питания с возможностью записывать логи на компьютер.  Задачи создать специализированный комбайн пока не стоит. Ардуина - только потому что их у меня много, они дешевые и я знаю чего от них ожидать. К тому же с ней можно сделать подобный зарядник за один день буквально из ничего.  Вторые сутки бьюсь с нелинейностью ее АЦП.  Похоже придется смириться с этой неприятностью. В конце концов чего ожидать от старенького процессора за доллар...
Когда добьюсь чтобы все работало как надо - попробую сделать то же самое, только с разрядным модулем на ESP32. Кстати подумываю что разрядный модуль не обязательно должен быть внутри ЗУ. Можно отдельным блоком. Достаточно управлять им по WIFI и принимать с него данные. Это позволит сделать в нем тестер внутреннего сопротивления.
Ну а уж когда основательно потопчусь на AVR граблях  - можно будет и внешние АЦП прикрутить.  Я показывал уже логер с ads1115. На нем все видно как на ладони. ИМХО погоня за многобитными преобразователями упрется в температуру.  Нет у нас термостатированной комнаты для того чтобы выжать из них даже четверти того на что они способны. При таком разрешении даже КТС резисторов будет давать слишком большие погрешности. Не говоря уж о температурных  дрейфах тока и напряжения АКБ.
Я все это уже щупал и откровенно говоря не знаю как объяснить контроллеру что это я просто форточку открыл, и на скачок зарядного тока внимания обращать не надо.  А после того как докурил - сорок минут надо подождать возвращения системы в равновесное состояние  и продолжать наблюдения дальше.
Думаю решения о этапах зарядки будут основаны на напряжениях и токах не далее первого-второго знака после запятой. А с этим и ардуина справится отлично.

[Паяка]

Вторые сутки бьюсь с нелинейностью ее АЦП

Ток перезаряда измерительной ёмкости и ток утечки вывода учли? Какое выходное сопротивление у измерительного делителя, есть ли конденсатор параллельно входу АЦП?

[SapienzSPB]

Вот черновая схема управления. Рисовал для того чтобы в голове не держать.
Выходной делитель образован резисторами 47k/4k7. Соответственно сопротивление у него достаточно низкое (до 10к).
На пин я его заводил напрямую для того чтобы нахватать шумов (для оверсемплинга) через 1k,4k7,10k,47k. Соответственно без емкости, с 1n, 10n, 100n. Во всех случаях по ощущениям имею наклон ВАХ вниз. Да еще и с небольшим прогибом.
Вот примерно так выглядят показания
13,00-13,00   
12,00-11,99
11,00-10,98
10,00-9,98
9,00-8,97
8,00-7,97
7,00-6,96
6,00-5,95
5,00-4,93
4,00-3,94
3,00-2,94
2,00-1,93
1,00-0,93
0,1-0,04
Китайский мультиметр отстроил по ИОНу - показывает четко и нелинейности в нем нет.
Пытался понять это я где то накосячил или все же на границе диапазона такие расхождения -0,07В. Похоже что все же АЦП кривит. Хоть для свинца это вполне допустимо.

Спойлер

Кстати с током все более или менее приличнее. Может потому что там опер на выходе. Или значения у него в середине диапазона АЦП. И мне бы напряжение на пин тоже через опер подать. Жаль поторопился и заглушил соседние два под микросхемой. придется сдувать ее, резать дорогу и снова накатывать. 

[Иван77]

[user]SapienzSPB[/user], приветствую.
   Да, интересующий нас (по крайней мере пока) отрезок от 10В до 17В в 8В если переложить на Ваши испытания от 13В до 6В, имеет линейное отклонение от 0 до 0,05В, следовательно можно его поправить введением коэффициента?

[SapienzSPB]

Конечно. Думаю что все и придет к калибровочной таблице внутри епрома. Но спортивный интерес заставляет разобраться это я дурак или реально ардуина подвирает. Проведу сегодня серию изысканий по этой теме. Но уже думаю как сделать процедуру калибровки наиболее простой.

[Паяка]

напряжение на пин тоже через опер подать. Жаль поторопился и заглушил соседние два под микросхемой

Если есть свободный ОУ, лучше всего использовать его в качестве буфера. Только LM324 не rail-to-rail.