Анализ процесса и поиск алгоритма заряда АКБ

[UstAlexei]

Ребята, есть вопрос на засыпку: почему ЗУС так медленно поднимает напряжение от например 13в до отсечки, в то время как любые другие ЗУ пролетают этот интервал очень быстро?
Вот кто ответит на этот вопрос, тому не нужно будет перемешивать электролит кипячением.

[user]Павел Валерьевич[/user], Да просто потому что в этом диапазоне происходит много реакций, каждую из которых надо довести до конца, поэтому прерываться (прерывать ток) надо в правильные моменты времени. Не выходя за рамки последовательно построенных реакций... Поэтому напряжение отсечки постепенно повышается, а не сразу установлено до 14,4. Но контроль осуществляется не по уровню напряжения, а по производной скорости изменения напряжения (второй производной напряжения). Это позволяет не зная что там сейчас происходит, расставить все реакции в правильный электрохимический ряд. И максимально провести восстановительные реакции, не потеряв лишние элементы. В свою очередь момент подачи новой порции тока, вернее всего определяется по снижению скорости падения напряжения. Хотя, может и там фишки зарыты.
Кстати при таком способе управления можно отказаться от уставки по напряжению 14,4В. Потому как до электролиза воды (последней реакции в АКБ) мы дойдем в последнюю очередь... Что в свою очередь приводит к тому, что - цитата А.В. Сороки "мои ЗУ отлично заряжают АКБ даже в условиях холода, мороза" когда все остальные ЗУ видимого эффекта по заряду АКБ не дают. И тогда вообще в алгоритме нет разницы между основным циклом заряда и добивкой. Просто в добивке импульсы короткие, а паузы большие. Ну и завершение процесса происходит тогда когда в добивке долетели до 16В, а прекращения заряда по второй производной не произошло. все реакции закончились, осталась одна (но самая вредная - ЭЛЕКТРОЛИЗ)
P.s. Это мое видение процесса, что там на самом деле происходит.... Знает только автор ЗУС. Но, готов спорить с пеной у рта что это происходит как я написал.

Кстати, насчет заряда трупов. Все же маленький ток, который превышает ток равновесного процесса заряд - саморазряд, позволяет полнее и правильней зарядить АКБ в случае необходимости его подъема (я сейчас не принимаю во внимание сульфат калия!!! Не пинать!!!), потому что скорость электрохимических реакций и скорость диффузии электролита сравнимы, а следовательно все реакции будут идти последовательно сами собой. НО он сформирует не тот оксид свинца! Зато максимально восстановит все электрохимические элементы.

[UstAlexei]

"выделено желтым" - вот признак окончания заряда....
- выделение газа (не кипение) это на уровне 14,3 Вольта (район точки "С") .... не выше ....
- постоянство плотности и напряжения это взаимосвязанные процессы (вспоминаем формулу V = p + 0,84) вот здесь и начинается работа по определению dV/dT  ....

А как же температурные поправки... 14.3 и V = p + 0,84, это все справедливо для 20 гр.Ц.
Да и любое выделение газа пагубно сказывается на АКБ! Конечно даже чисто теоретически без разложения хотя бы одной молекулы воды не обойтись, но стремиться то к этому надо, а устанавливать критерием окончания заряда выделения газа - в корне не верно. Поскольку выделение газа может говорить о неправильном методе заряда. Диффузия то не успевает работать, а ток все идет и идет... К тому же электролиз воды будет происходить и при меньшем напряжении, скажем 13,6.
Любое напряжение, превышающее напряжение НРЦ на 100% заряженном АКБ приведет к электролизу воды!

[ИС-Х]

По этому графику все так чудненько получается - заряжай себе до 14,3 и хватит 

[Павел Валерьевич]

[user]UstAlexei[/user], хороший ответ, именно поэтому кипятить- не наш метод

[UriBas]

Во тема пошла! 

"выделено синим" - говорит о том, что "впадина" после точки "D" это не результат заряда, а последствия кипячения газы просто выталкивают кислоту из намазок...

   По опытам заметил, с точки  "D"  АКБ деградирует, а емкость падает..  для нового еще мало заметно, а для старого -смерть, что не раз наблюдал. 
   Хуже всего, когда разбалансированны банки, и если тупо гнать до 14,4 (14,3) вот тогда появляются горбы и впадины, т.е. банки проходят точку Д и тупо кипят деградируя, пока последняя не закипит (последний горб будет)..  в этом случае на 100% прав [user]UstAlexei[/user] нужно заряжать по второй производной (приращение скорости заряда)..  Вот только как сделать, чтобы банка не кипела и в то же время и остальные бы зарядились?

Вот такие мысли..  если хотя бы одна, (или первая банка), по замерам второй производной, достигает  "С-Д", то с этого момента должна идти добивка.. т.е. короткий (помощнее) импульс и длинная пауза.. при этом четко отслеживать критерий второй производной..  да, время затянется, особенно если банка сильно отстает.. но зато не будет, как вышло у меня.. взял рабочий АКБ, пусть и дохленький, а вернул труп... и доказывай "как что и по чем"  хозяивам АКБ, которые в этом не разбираются, и была запланирована важная поездка!    (для себя решил, не брать слабые АКБ пока не разберусь с этим до конца)

Получается, если АКБ запущена, и горб" (по вт.произв.) появляется уже до 12-12,6В, то лучше отказаться от дальнейшего заряда и если есть возможность - вытягивать побаночно.. ну или длинная добивка с контролем вт.произв.  но без дальнейших горбов! Иначе будет "последний выдох дядюшки Пежо"  у меня уже три трупа таких.

Кстати, насчет заряда трупов. Все же маленький ток, который превышает ток равновесного процесса заряд - саморазряд, позволяет полнее и правильней зарядить АКБ в случае необходимости его подъема (я сейчас не принимаю во внимание сульфат калия!!! Не пинать!!!), потому что скорость электрохимических реакций и скорость диффузии электролита сравнимы, а следовательно все реакции будут идти последовательно сами собой. НО он сформирует не тот оксид свинца! Зато максимально восстановит все электрохимические элементы.  

Да, тоже заметил, что дохленькие банки (АКБ) лучше заряжать током меньше чем 0,1С и тут тоже важно отслеживать по вт.производной заряд/пауза.

В начале не понимал смысла "второй производной" а судил по скорости заряда и паузы, но потом понял, что скорость сильно зависит от разных факторов - тока, состояние АКБ, температуры и пр. и как то получить стабильный результат не получится, а вот вторая производная - т.е. скорость нарастания (падения) должна быть почти постоянна..  только нужно знать величины на разных этапах (отрезках кривых) заряда-паузы- разряда.

[baton45]

[user]UriBas[/user], а прикиньте, вы ласково зарядили батарею и в важной поездке он помирает... Чего люди о вас подумают? А так лишили людей заподлянки в дороге. АКБ  и так скоро  на смену должен был идти. Прошлой весной я поехал на машине с семьей в село. 200км. А АКБ стоял хлипенкий для подзаряда, дублер. Я забыл поставить нормальный.  В дороге всё нормально. Дня три  машина стояла возле двора, сигналки нет. В последний день собирали вещи, загнал машину во двор. Час-полтора собирали вещи, грузили фрукты-овощи. Часто открывались двери. Короче в момент запуска машина не завелась. Мечта автомобилиста.
    Благо стоял во дворе, а не по среди поля. ЗУ и полчаса времени. Так что ещё не известно, что лучше, на дохляке ездить по важным делам или сразу купить вещь.

[ИС-Х]

Ускорение заряда в точке С слишком слабо выражено, чтобы его отловить.
Сейчас расписал передискридитацию (оверсамплинт) на 13 виртуальных разрядов АЦП, но даже с ним отловить ускорение проблематично в условиях сильного шума АКБ.
Разрешение АЦП получается около 0,6 мВ на бит, но это по опоре 5В, а в пересчете на весь АКБ получается 1,8мВ/бит.

[UriBas]

Разрешение АЦП получается около 0,6 мВ на бит, но это по опоре 5В, а в пересчете на весь АКБ получается 1,8мВ/бит.

Да.. недаром все же применяют в ЗУ 16-18 бит АЦП. Как тут на форуме сказал А.Сорока - у кого не хватает мозгов" тот компенсирует навороченными АЦП и процами.. ну это про меня. Оно конечно, если хорошо знать АСМ и владеть всякими диф режимами, то можно наверно из 10бит что-то выжать, для себя же решил брать АЦП ADS1115  16 бит 4 канала http://ru.aliexpress.com/store/product/New-ADS1115-Module-ADC-4-channel-with-Pro-Gain-Amplifier-for-Arduino-RPi-Wholesale/1945312_32601908470.html и пристроить к Меге 328 или к Меге 1260, благо есть готовые скетчи как тут к примеру http://henrysbench.capnfatz.com/henrys-bench/arduino-voltage-measurements/arduino-ads1115-module-getting-started-tutorial/
там как раз можно (по идее) эти 0,6мВ вылавливать.   Еще такая мысль - на АЦП есть ай-ту-си, если взять ее отдельно от ЗУ и сделать поближе к клеммам (или прямо на клеммах), а проводочки к ЗУ..  ?

[UstAlexei]

Почему вы считаете, что ускорение роста напряжения будет проявляться только в точке С?
При условии подачи "большого" тока (больше чем электрохимия успевает переваривать), оно должно быть абсолютно в каждом импульсе! И вот когда подаваемый ток сопоставим со скоростью электрохимических реакций происходит то что Сорока описывает так "Огромной ложкой начинаем кормить младенца, а он не крутиться, а все съедает ". И прерывание тока произойдет не по dU/dt, а по таймауту.
Насчет битности АЦП... Да можно применить дифференциальный режим, сдвинув один из 2х уровней сигналов, скажем до 12В. Можно включить усиление входного сигнала. НО!!! Все это снизит динамический диапазон входного сигнала!
И внимание вопрос! В ТОРе применен процессор, который не имеет дифференциального режима, а также не имеет встроенного усилителя. Значит А.В. Сорока применить это не может в своем софте. А следовательно уровень сигнала он измеряет (без учета оверсэмплинга) не точнее 15 мВ на квант.
Да, и еще: то что ОН что то там вычисляет по эмпирическим "магическим" формулам (силу тока, время подачи и время паузы) является бредом! ИМХО, процесс является динамическим, изменяемым и никакие формулы его описать не могут.
Можно только, если слишком быстро достигается отсечка, чуть снизить скорость воздействия, введя скважность сигнала.... Не более.

Насчет заряда разбалансированного аккумулятора: [b-b]Лучшим решением в любом случае является работа с отдельными банками[/b-b]. Именно такое воздействие позволит восстановить АКБ, пусть и временно. А различные моргания, да, несколько облегчают задачу (заряда разбалансированного АКБ), но все равно ведут к деградации АКБ

[ИС-Х]

На отдельной больной банке в процессе лечения прослеживалось четкое ограничение напряжения - плато, которое медленно повышается в процессе заряда до 2,6В. Но вчера в моей моргалке произошел сбой в добивке (или ошибка в программе) и отключение отсечки, и я видел, как АКБ довольно шустро взлетел до 18В за секунды. До этого импульс добивки был 0,2 сек до 15,6В. И вот это поставило меня в тупик - а как же плато? Что, у каких-то банок плато отсутствует? или слишком высокое?

[UriBas]

По моему плато" это скорее огр. тока или напр. на бл. пит. (?).. В общем по каким то тех. причинам.

[UstAlexei]

[user]ИС-Х[/user], Взлетает оно неминуемо, потому как "малыш давиться, а жра... кушать не хочет". Поскольку ток не ограничивается, и он заведомо больше, чем позволяет скорость диффузии, неминуемо начинается электролиз воды, который за счет выделения газа еще более снижает скорость диффузии, сопротивление растет, т.е. начинается лавинообразный процесс! Чем выше напряжение, тем больше электролиз и пошло поехало... Ограничивать в данном случае, будет только блок питания, вернее его возможности. Так как при достижении напряжения блока питания на клеммах АКБ ток становиться заведомо ниже. И наступает равновесный процесс. Электролиз - ток.... АКБ кипит как самовар и греется.

[ИС-Х]

[user]UriBas[/user], Этого не может быть. Тот БП имеет жесткие 15В и включен последователь с резистором 2 ом. Эти 2 Ом фактически и определяют ток (15В-Uбанки)/2ом. Банка мала по сравнению с 15В и по мере повышения банки этот ток даже понижается и разгружает БП.

[user]UstAlexei[/user], а почему на отдельной банке не взлетает? В моргалке ток стабилизирован другим БП на 8А.

[UstAlexei]

[user]ИС-Х[/user], Взлетит! и легко, если вы на 100% заряженную банку дадите ток.
А в вашем случае, когда вы на дохлой банке работали не взлетал, потому как еще не все активные вещества переработали... А попробуйте на нее бОльший ток дать и в ней начнет расти.

Ну и по закону сохранения энергии. Равновесный процесс это не только газ, это и нагрев.

[ИС-Х]

Т.е. вы хотите сказать, что у недозаряженной банки есть четкое плато, а у заряженной оно исчезает как класс?
Ладно, попробую снова полечить ту же банку, но с другим БП-стабом тока на 8А.

[UriBas]

.. у недозаряженной банки есть четкое плато, а у заряженной оно исчезает..

Вроде логично, недозаряженная берет ток (кушает) а резистор ограничивает ток - возникает плато",  заряженная же не берет ток и поэтому через резистор напр. взлетает..

.. При условии подачи "большого" тока (больше чем электрохимия успевает переваривать), оно должно быть абсолютно в каждом импульсе! И вот когда подаваемый ток сопоставим со скоростью электрохимических реакций происходит то что Сорока описывает так "Огромной ложкой начинаем кормить младенца, а он не крутиться, а все съедает ". И прерывание тока произойдет не по dU/dt, а по таймауту.

А как мы определим время отсечки, (таймаут) подачи имп.  если (опять же) не по вт.производной?.. 

Интересная реакция НРЦ (напр. на акб) в паузе, - на величину (количества) зарядного имп.
- Если подать на банку оптимальную длину импульса, т.е. "акб все съедает" - в паузе происходит постепенное увеличение НРЦ (с опр. дельтой), аппетит растет - оч. хорошо.
- Если подать слишком длинный по времени большой" импульс тока (АКБ переедает" и отрыжка"), НРЦ в паузе падает.. идет деградация.
- Если имп. тока будет меньше, то НРЦ в паузе почти не растет.

[UstAlexei]

Я имел ввиду что при определенных стечениях обстоятельств ограничение тока произойдет не по производной,  а по превышению времени. Мы же делаем контроль не только по производной, но и тупо по времени: -). Но контроль производной будет превыше всех.

[AlexAi]

Прочитал я вашу ветку. Я не понял основной цели. Вы пытаетесь алгоритм Сороки воссоздать или учитесь аккумуляторы заряжать?
Так я и не услышал от Вас главного. Вы признаёте положительный эффект от алгоритма Сороки? Или алгоритм отстой и не работает, но воссоздать его очень хочется!