ЗУ Бережок-Авто

[Паяка]

Фото и вступление

Итак, все компоненты в сборе, дизайн готов и воплощён, инструкция по эксплуатации написана. Теперь зарядно-восстановительный автомат "Бережок-Авто" - серийное изделие, которое можно заказать. С радостью представляю уважаемым коллегам моё скромное ЗУ, и отвечу в этой теме на любые вопросы по нему.

Манифест open source проекта Бережок
Технические характеристики
Инструкция по эксплуатации
Тесты от [user]tj™[/user]
Бывает ли десульфатация вредной, и всегда ли лучше достигать максимального НРЦ?
Возможен ли выравнивающий заряд без газовыделения?
Устойчивая поляризация и мнимый заряд
Зачем делаем паузы в заряде?
Какие результаты меня особенно радуют
Функция сервисно-профилактического ЗУ
Подводные камни импульсного заряда
Классика или догма: насколько снижать амплитуду тока?
Бережок как дальнейшее развитие классических методов эксплуатации АКБ
Тест от автора - 1
Зачем нужны импульсы?
Самостоятельная сборка ЗУ с вольтамперметром и подсчётом принятой ёмкости
Тест от автора - 1 1/2
Тест от автора - 2
Тест от автора - 3
КТЦ Актех 60Ач от [user]serg99[/user]
Можно ли добавить Бережку функции и настройки по своему усмотрению?
Способ лечения сильно разбалансированной и засульфатированной наливной АКБ, у которой в анамнезе долив лишней кислоты
Режим хранения - циклический или буферный? И почему нельзя ставить на хранение СА с избытком кислоты и/или недостатком воды?
Тест AGM 50 А*ч от [user]zampolit[/user]: часть 1 часть 2

Схема платы управления

[Кass]

Не знаю функциональных возможностей и схемы, но хоть тут нормальный стальной корпус, а не склеенный из оргстекла.

[Паяка]

[user]Кass[/user], стремлюсь, чтобы плоды моих трудов приносили реальную пользу и радость максимально долгое время пользователям и их окружающим.

Функционал ЗУ следующий.

• Заряд АКБ до максимально возможных для неё при данной температуре НРЦ и ёмкости без деградации, за минимально возможное время.
• Предотвращение разрушения положительных пластин, стойкого расслоения электролита и КЗ банок, попытки (в 40-50% случаев успешные, в остальных случаях просто недопущение усугубления проблемы) устранения "мягкого КЗ").
• Предотвращение газовыделения, коррозии внутри банок.
• Предотвращение и устранение сульфатации.
• Бережный десульфатирующий предзаряд сильно и очень сильно разряженных АКБ.
• Автоматическое определение и коррекция оптимального зарядного тока и индикация на его основе диапазона ориентировочной остаточной ёмкости АКБ. (При постановке на десульфатирующий оптимизирующий дозаряд неразряженной батареи индикация может быть сильно заниженной).
• Чёткий критерий завершения заряда (обслуживания), перехода в поддерживающее хранение, выхода из него при необходимости в требуемый режим, а также чёткие критерии перехода между другими состояниями конечного автомата.
• Питание только от электросети без расхода энергии АКБ в случае перебоев электропитания.
• Безыскровое подключение.
• Детектирование отключения батареи и подключения другой, отсутствие необходимости отключать ЗУ от сети для перехода к обслуживанию следующей АКБ.

Всё это осуществляется полностью автоматически. Никаких кнопок, переключателей, беспроводных интерфейсов или хитрых способов подачи сигналов отключением АКБ или электросети. 

Плата управления содержит 8-разрядный микроконтроллер, работающий на тактовой частоте 16 МГц, (частота команд 4 МГц), цепи индикации на двух RGB-светодиодах, стабилизаторы питания, схему сдвига уровня (аналоговый вычитатель) на ОУ, обеспечивающую разрешение 10-разрядного АЦП 5 мВ, (дальнейшие оверсемплинг и фильтрация осуществляются программно), схемы защиты от перенапряжения, переполюсовки и разряда АКБ через ЗУ, выходной силовой ключ на полевых транзисторах с низким сопротивлением открытого индуцированного P-канала, схему задания и измерения зарядного тока с выходом на обратную связь платы питания. Поддерживает и "холодные" (TL494), и "горячие" (с оптронной ОС) ШИМ-контроллеры ИИП, а также управление "низковольтными" DC-DC преобразователями. Программа написана на макроассемблере.

Плата питания - классический двухтактный прямоход на TL494 с защитой от перегрузки, честными входным фильтром электромагнитных помех, Y-конденсаторами, накопительными электролитами.  На выходе также имеется адекватная батарея электролитических конденсаторов.

Верхнее и нижнее напряжение каждого рабочего цикла, состоящего из зарядного импульса и паузы для усвоения заряда, а также продолжительность импульса и паузы, рассчитываются в реальном времени, на основании обработки и запоминания результатов электрических измерений.

Технология "Бережок" берёт своё начало от авторских встраиваемых эксплуатационных контроллеров АКБ, применявшихся для бесперебойного питания вычислительной сети, потому характеризуется минимизацией генерации шумов и помех в электросеть, выходную цепь и окружающее пространство.

[Alex_Soroka]

Функционал ЗУ следующий.

• Заряд АКБ до максимально возможных для неё при данной температуре НРЦ и ёмкости без деградации, за минимально возможное время.

деградацию АКБ чем ваше ЗУ меряет ? 

• Предотвращение разрушения положительных пластин, стойкого расслоения электролита и КЗ банок, попытки (в 40-50% случаев успешные, в остальных случаях просто недопущение усугубления проблемы) устранения "мягкого КЗ").

а в магазин за пивом ЗУ не бегает ?

• Предотвращение газовыделения, коррозии внутри банок.

ух ты ! а коррозию - вы камеру внутри ставите? или спец-датчик на коррозию?
...очередные сказки

• Предотвращение и устранение сульфатации.

а вот тут интересно - это при разряде-заряде вы изобрели новый метод? это чтобы сульфаты вообще не образовывалсиь? ...вам Нобелевку надо получать срочно - за создание устройства которое "предотвращает образование сульфатов при работе АКБ".

• Бережный десульфатирующий предзаряд сильно и очень сильно разряженных АКБ.

это вы из рекламы СТЕК взяли? да?

• Автоматическое определение и коррекция оптимального зарядного тока и индикация на его основе диапазона ориентировочной остаточной ёмкости АКБ. (При постановке на десульфатирующий оптимизирующий дозаряд неразряженной батареи индикация может быть сильно заниженной).

просто космос  а ответить за "ориентировочная остаточная емкость равна =" сможете ?

• Чёткий критерий завершения заряда (обслуживания), перехода в поддерживающее хранение, выхода из него при необходимости в требуемый режим, а также чёткие критерии перехода между другими состояниями конечного автомата.

  а если АКБ постоит без заряда минут 15, то он по-вашему, уже не будет принимать заряд? да?
завидую даже - оказывается заряд можно просто прекратить и АКБ послушается, вот прапорщик сказал "поезд стой! раз-два!" и поезд остановился.
...Фантастика 

стабилизаторы питания, схему сдвига уровня (аналоговый вычитатель) на ОУ, обеспечивающую разрешение 10-разрядного АЦП 5 мВ, (дальнейшие оверсемплинг и фильтрация осуществляются программно)

уже перестает быть интересно - всю динамику АКБ вы на корню "зализали и зафильтровали".
классика CCCV заряда получилась.
Пичалька...

Плата питания - классический двухтактный прямоход на TL494 с защитой от перегрузки, честными входным фильтром электромагнитных помех, Y-конденсаторами, накопительными электролитами.  На выходе также имеется адекватная батарея электролитических конденсаторов.

...а как все хорошо начиналось...
дааа....
СССV в классическом виде + микропроцессор с медленным удавленным АЦП, это теперь "великое достижение"...
Нда... 

Тему можно закрывать, ничего интересного.[/list]

[vladk]

мне больше пассаж про 15лет срока службы понравился (решил жить вечно. пока все по плану©). вдохновляет...

[Паяка]

деградацию АКБ чем ваше ЗУ меряет ?

Ничем. Оно реализует алгоритм, препятствующий созданию условий для деградации, известных его автору.

а в магазин за пивом ЗУ не бегает ?

Бегает, но для этого ЗУ необходимо доукомплектовать тяговой или стартерной батареей, электродвигателем или ДВС, транспортным средством на их основе и биоконтроллером (водителем).

ух ты !  а коррозию - вы камеру внутри ставите? или спец-датчик на коррозию?

Камера или спецдатчик не требуются, достаточно на основании обработки электрических измерений установить режим заряда, не доводящий до наработки активной массы из каркасов и тоководов.

это чтобы сульфаты вообще не образовывалсиь?

Имеется в виду, очевидно, предотвращение и устранение не рабочей "двойной" сульфатации, являющейся предельно упрощённым представлением токообразующей реакции, а патологической, ведущей к выводу свинца и сульфат-иона из полезной активной массы при образовании труднорастворимых кристаллов, к тому же ещё и мешающих работе участков АМ, находящихся под ними.

[Паяка]

а ответить за "ориентировочная остаточная емкость равна =" сможете ?

Микроконтроллер отображает цветом светодиода ориентировочную ёмкость по способности принимать и усваивать зарядный ток. При постановке на заряд разряженной неизношенной АКБ индикация соответствует её номинальной ёмкости. Способность изношенной АКБ принимать заряд имеет корреляцию с остаточной полезной ёмкостью. Наглядная, лаконичная индикация позволяет оценить состояние АКБ и динамику восстановления при каждом последующем обслуживании прибором. А собственно токоотдача, ёмкость и утечка будут видны при полезном использовании батареи, ради которого всё и делается.

а если АКБ постоит без заряда минут 15, то он по-вашему, уже не будет принимать заряд? да?

Перерыв 10-15 минут даёт возможность совершиться одной из стадий диффузии электролита, которой мешает электроосмос при неотпускающем поляризующем воздействии от зарядного источника, а также пресекает "свинцовый терморазгон", выраженный в той или иной мере даже при релаксационном заряде, если не принять против него особые меры. График с лабораторного стенда это иллюстрирует. Настройка источника тока в данном эксперименте не менялась, и составляла 0.1С.

Добавлено 07 Сен 2018 в 14:13

завидую даже - оказывается заряд можно просто прекратить и АКБ послушается, вот прапорщик сказал "поезд стой! раз-два!" и поезд остановился.

Мосфет можно закрыть, и он послушается, прервав зарядно-поляризующее воздействие на АКБ на заданное время, или до выполнения заданного условия, например, касания нижней планки "качелей". И время, и планку можно определять разными способами, для разных состояний АКБ и стадий обслуживания.

[Паяка]

уже перестает быть интересно - всю динамику АКБ вы на корню "зализали и зафильтровали".

А кто сказал, что цифровая фильтрация ограничивается ФНЧ-интегратором, или усреднением со взвешиванием? Динамика как раз не зализывается, как было бы в случае аналогового ФНЧ. Растянутая шкала позволяет обойтись без кастомного 13-битного АЦП, которым так хвастаются уважаемые корейские коллеги, и преимущества которого в их изделиях нивелировано алгоритмами, написанными в пору, когда и 8-битный АЦП ЗУ не могли себе позволить.

Оверсемплинг - тоже не миф, смотрим картиночку и вспоминаем методы повышения точности измерений. Разрешение 1 мВ нннада? 

Понятно, что для регистрации процессов, происходящих с разными скоростями, доступна разная разрешающая способность. Что не мешает одни сигнатуры отслеживать точнее и медленнее, другие грубее и быстрее, одним и тем же узлом с аналогово растянутой шкалой и цифровой фильтрацией и отбраковкой выборок, в одной и той же программе МК. Хватит ли ресурсов, зависит от выбора МК и подходов к работе с ним.

Обе осциллограммы с медленного логгера на Атмеге. Внутри самого контроллера Бережок всё несколько интереснее. 

[Паяка]

СССV в классическом виде + микропроцессор с медленным удавленным АЦП

Результатов можно достичь разными способами. Бережок-Авто не использует модуляцию пачками импульсов, реализуя прерывистый релаксационный заряд без генерации помех. Другие мои пока что поделки, т.к. промобразцами эти стендовые прототипы ещё не стали, используют и такую модуляцию, и даже потенциостатический этап заряда. Прежде чем делать выводы о пригодности перспективных методов и реализующих их устройств к тиражированию, надо эмпирически оценить объективные плоды их воздействия на эксплуатационные характеристики АКБ, - ёмкость, токоотдачу, срок службы, а также надёжность, помехоустойчивость и помехогенерацию, требования к питающей сети (для быстрых ЗУ), себестоимость всего этого, без ущерба надёжности и электромагнитной безопасности.

Как выяснилось на практике, модуляция короткими импульсами, как и деполяризующие импульсы, не являются обязательными для достижения поставленных перед зарядно-восстановительно-профилактическим автоматом широкого применения целей. Исследовав и поняв на определённом уровне кинетику процессов в СА, их термодинамику и электрические сигнатуры, можно дифференцировать и интегрировать выборки электрических измерений разными способами, также разными способами и модулировать зарядно-поляризующее воздействие. "Рисовать" с помощью ШИМ или реактивных цепей нужные формы импульсов, будь то явные на экране осциллографа, или "зашумлённые", как в некоторых лучших образцах современных ЗУ, либо составлять их "мозаикой", рекурсивно, дополняя последующим рабочим циклом данное и полученное в предыдущем, как было начато при создании предшественников Бережка-Авто, кастомных встраиваемых контроллерах, и продолжено в данном изделии.

[Паяка]

[user]vladk[/user], порядка 15 (+-50%) лет прослужат электролиты платы питания, потом их можно заменить при помощи электропаяльника, и продолжить эксплуатацию прибора. Или лучше выкинуть хорошую вещь из-за высохшего конденсатора или оборванного проводка, и купить новую?

Срок службы изделий полагается указывать в документации, это нужно на предприятиях и в организациях для осуществления учёта средств производства.

[ИС-Х]

Не, что ни говори, вещает автор красиво, хотя каждый его ответ практически ни о чем - масло масляное.
Но заумные речи, обилие технических терминов вроде бы к делу вполне сгодятся в рекламную статью для неокрепших умов.

[Alex_Soroka]

Оверсемплинг - тоже не миф

удачи в заблуждениях 

[Alex_Soroka]

Бережок-Авто не использует модуляцию пачками импульсов, реализуя прерывистый релаксационный заряд без генерации помех. Другие мои пока что поделки, т.к. промобразцами эти стендовые прототипы ещё не стали, используют и такую модуляцию, и даже потенциостатический этап заряда. Прежде чем делать выводы о пригодности перспективных методов и реализующих их устройств к тиражированию, надо эмпирически оценить объективные плоды их воздействия на эксплуатационные характеристики АКБ

нам все понятно. 

Захотелось повторить мои ЗУ 

Уважаемый, только вот у вас есть один громадный просчет - и называется он ПОЛНОЕ ОТСУТСТВИЕ ТЕОРИИ обьясняющей Пользователю, "ПОЧЕМУ Я ЭТО ИМЕННО ТАК ДЕЛАЮ". 

Статистика поведения АКБ, собранная по заряду десятка АКБ? да?
так 100миллионов леммингов с вами не согласятся - они точно знают что надо сбиваться в стаи и прыгать с обрыва - вот это статистика! 

Ну в общем удачи 
Щас порвут тролли, и не только тролли  , и поделом - на вопрос "ПОЧЕМУ именно так надо" вы не ответите, только надувание щек и рассказки, потому что СВОЕЙ ТЕОРИИ у вас нет, только подражания и копирования чужих мыслей и идей.

[Паяка]

[user]ИС-Х[/user], здесь многие так вещают, чтобы, с одной стороны, не раскрывать своих ноу-хау в готовеньком виде, что не только ведёт к отъёму хлеба у разработчика, которому из-за этого придётся заниматься совсем не тем, чем он может и должен принести миру (живым личностям на планете) максимум пользы и радости, но и искушает коллег забрасывать их собственные направления, имеющие свою значимость; с другой стороны, предоставлять информацию в виде намёков тем, чей опыт и знания позволяют это прочитать. Так всегда общались изобретатели и исследователи, (не путать с трудоустроенными в качестве академических учёных и публицистов).

Захотелось повторить мои ЗУ

Александр Васильевич, Вы пришли к своим результатам своим путём, я к своим - своим. СА они и в Африке СА, почему каждый разработчик ЗУ и десульфаторов обязательно плагиатит Ваши работы, неужели итеративного совершенствования адаптивного взаимодействия с реальными аккумуляторами недостаточно для выработки разных методов и создания устройств, их реализующих?

ПОЛНОЕ ОТСУТСТВИЕ ТЕОРИИ обьясняющей Пользователю, "ПОЧЕМУ Я ЭТО ИМЕННО ТАК ДЕЛАЮ".

И теория, и практика, и не один десяток АКБ, не одна тысяча приборо-часов, не один год работы в истории Бережка-Авто и его предшественников имеются. Дата рождения промобразца данного конкретного изделия - 19 февраля сего года, и с тех пор в нескольких экземплярах этого варианта он испытывался и доводился до совершенства на десятках АКБ, не говоря уже о предыстории, (когда более 20 лет назад, в старших классах школы, с моим активным участием мастерили действующие модели СА, интегрирующие АЦП и прочие детские на тот момент вещи, после чего в последующие годы велись с перерывами работы и исследования на тему улучшения эксплуатации СА, конкретно в ИИП для длительной автономной работы и небольших переносных приборах). А последние несколько лет посвящены интенсивной работе непосредственно с СА, созданы прототипы, стенд, замучены и восстановлены аккумуляторы, успешно испытаны в качестве тяговых дешёвые "для сигнализаций", с мелкими фастонами, как бы намекающими на низкую токоотдачу при заряде кипятильником. Но у нас уже много лет не кипятильник. 

Я, как и Вы, не раскрываю элементов теории и практики, годных к лёгкому непосредственному воплощению в формате недобросовестной конкуренции, и при этом, как и Вы, раскрываю элементы, публикация которых содействует миссии развития методов и применений улучшения эксплуатации ХИТ.

СВОЕЙ ТЕОРИИ у вас нет, только подражания и копирования чужих мыслей и идей

Своя теория, свои мысли, идеи, гипотезы, факты, выводы появляются при реализации (сверх)адаптивной многоконтурной обратной связи, осуществляемой своей практикой и её применением, этапами выражения которой и узлами упомянутых контуров могут быть разработанные, испытанные, внедрённые изделия, научные и популярные статьи, и т.д.

У меня и коллег по команде никогда не было ни "ЗУС", ни документации из упоминавшегося Вами НИИ. Брат собирал десульфатор по схеме А.Сорокина из Краматорска, но я так понимаю, что это просто почти однофамилец, являющийся действующим предпринимателем и занимающийся в настоящее время АСУ ТП, так что упомянутая радиолюбительская конструкция фразеологизмом "ЗУС" никак называться не может. 

А Ваши публикации, конечно же, читали с интересом и уважением. Вами осуществлена большая добрая миссия, просветительство и популяризация перспективных методов эксплуатации СА, что является фундаментальным вкладом в достояние человечества, учитывая значимость ХИТ и конкретно СА для человечества и всей планеты. Без шуток.

[Паяка]

так 100миллионов леммингов с вами не согласятся - они точно знают что надо сбиваться в стаи и прыгать с обрыва - вот это статистика!

Интересно, под леммингами имеются в виду АКБ, их пользователи, или те и другие? Наверное, так и останется загадкой, и это хорошо. Стимулирует творческое познание.

Щас порвут тролли, и не только тролли

Троллинг на этом форуме, как и в любом другом реально действующем академическом (научно-практическом, исследовательском, творческом, деятельном) сообществе, является, в частности, одной из форм коммуникации посвящённых между собой и с кандидатами на признание таковыми. Это нормальная, сложившаяся веками, практика, служит предотвращению недобросовестной конкуренции и стимуляции прогресса, хотя и далеко не всегда должным образом.

[Кass]

График с лабораторного стенда это иллюстрирует. Настройка источника тока в данном эксперименте не менялась, и составляла 0.1С.

Вроде как обычные качели. В чем отличие то от них?

нам все понятно. 

Захотелось повторить мои ЗУ 

  Ну насмешил! Александр, обратите внимание на конструкцию. Она уже на 2 головы выше ваших самоделок. Нормальный стальной корпус, нормальная плата без пятаков в охлаждении, гермовводы... Не смешите людей. 

[Паяка]

[user]Кass[/user], это лог со стенда, выходной конденсатор понижающего преобразователя на LM2576 был напрямую подключен к АКБ, без прерывателя и защитного ключа, заряд включался и выключался управляющим выводом ШИМ-контроллера, прогонялись разные экспериментальные режимы, на данном логе - начало добивки с качелями, велось исследование работы контура ОС при разных критериях включения импульса и перехода в рабочую и первую (по уровню иерархии) длинную паузы. Бережок-Авто имеет защитный ключ и прерыватель между батареей выходных конденсаторов и АКБ, что обеспечивает, в частности, другую форму фронта импульса.

За исключением этой избыточной энергии в начале импульса и вызываемых ею переходных процессов, зарядно-поляризующее воздействие данного ЗУ действительно осуществляется простыми качелями, без модуляции пачками импульсов, но с несколькими уровнями порогов и таймингов, рассчитываемых по алгоритму для оптимального усвоения воздействия, с учётом кинетики процессов в АКБ.

В ещё одной конфигурации стенда, с выходным трактом как у Бережка-Авто, исследовали влияние напряжения предзаряда батареи выходных конденсаторов на форму импульса и эффективность восстановления и заряда, но особых преимуществ перед простой установкой напряжения холостого хода 14.7-14.9В не замечено. Те АКБ, которые нужно вытягивать спецформой импульса, - это уже пациенты не для ЗУ, а для специального десульфатора, и по эффективности и целесообразности их восстановления немало вопросов. Исследования продолжать будем, интерес есть, но в серию это если и пойдёт, то не в базовую модель ЗУ. На данный момент, для нас более актуальны другие аспекты эксплуатации СА.

[serg99]

[user]Паяка[/user], Осциллограммы с напряжениями и токами если есть приведите.