ЗУ для свинцовых АКБ на МК Atmega 16А

[Слон]

Ну вот, добавил. Тестируем...

[gikart]

Для полной зарядки АКБ необходимо добиваться напряжения 14,6 в момент отсутствия зарядного тока при небольшом разрядном токе.
Как я понял вы же замеряете напряжение без отключения зарядного тока, по этому и недозаряд.

Обоснуйте, пожалуйста.

14,2-14,6 вольт без зарядного тока, соответствует 16,0-16,5 в без отключения зарядного тока
просто в первом случае при измерении отсутствуют пульсации зарядного тока и т.п., что делает измерения несколько точнее.
кроме того, как правильно было отмечено выше, АКБ штука инерционная и ей надо давать время на усвоения получаемой энергии.
"Однако необходимо иметь в виду, что далеко не все экземпляры батарей имеют в заряженном виде ЭДС, равную 14,2 В. Мало того, в течение срока эксплуатации она не остается постоянной в силу беструкционных изменений в пластинах батареи. Значит, если зарядное устройство отрегулировано на 14,2-14,6В, некоторые батареи окажутся недозаряженными, а другие — будут перезаряжаться и могут "закипеть". Зависит ЭДС и от температуры батареи.
Поэтому для каждого экземпляра батареи надо предварительно определить оптимальное значение его ЭДС путем контролируемой зарядки до первых признаков "закипания" и с учетом температуры установить в зарядном устройстве это значение. Целесообразно также в дальнейшем периодически (хотя бы раз в год) проверять ЭДС и корректировать установку порогового напряжения зарядного устройства." Редакция журнала Радио.

[gikart]

2. Немного не нравится первый этап, яб не ограничивал ток на 0.1 - 0.2С, а увеличил бы до 0.5С, вплоть до 2-го этапа, я понимаю, что это достаточно экстремально, но если собрать правельное ЗУ, с балластным сопротивлением, то такие токи в начале заряда даже полезны, ИМХО естественно ...

Заряд током превышающим 0,25С приводит к осыпанию активной массы пластин, и как сследствие, значительно сокращает срок службы АКБ.

[Andriy76]

Не надо издеваться над батареей . Теоретически даже если батарея заряжена на 80 % этого будет достаточно что-бы крутить стартер а система контроля в автомобиле доведет ее до ума . У каждого разные АКБ и возможно что не у всех будут 3 этапы как задумывалось . На своем зарядном заметил что если сделать ограничение на уровне 14,4 то при отключении напряжение на батарее падало до примерно 12,5- 13В .Поетому поднял до 16В . А желание заряжать 150Ач может ограничивать БП а не зарядное.

[Слон]

14,2-14,6 вольт без зарядного тока, соответствует 16,0-16,5 в без отключения зарядного тока
просто в первом случае при измерении отсутствуют пульсации зарядного тока и т.п., что делает измерения несколько точнее.
кроме того, как правильно было отмечено выше, АКБ штука инерционная и ей надо давать время на усвоения получаемой энергии.
"Однако необходимо иметь в виду, что далеко не все экземпляры батарей имеют в заряженном виде ЭДС, равную 14,2 В. Мало того, в течение срока эксплуатации она не остается постоянной в силу беструкционных изменений в пластинах батареи. Значит, если зарядное устройство отрегулировано на 14,2-14,6В, некоторые батареи окажутся недозаряженными, а другие — будут перезаряжаться и могут "закипеть". Зависит ЭДС и от температуры батареи.
Поэтому для каждого экземпляра батареи надо предварительно определить оптимальное значение его ЭДС путем контролируемой зарядки до первых признаков "закипания" и с учетом температуры установить в зарядном устройстве это значение. Целесообразно также в дальнейшем периодически (хотя бы раз в год) проверять ЭДС и корректировать установку порогового напряжения зарядного устройства." Редакция журнала Радио.

Дело в том, что при отключении ЗУ от АКБ, напряжение на ней сразу же начинает падать. Скорость этого процесса мы не знаем. Можно лишь предположить, что это какая-нибудь экспоненциальная зависимость. Поэтому, я предпочитаю измерять напряжение без отключеня зарядного тока. А пороговое значение в 16В несложно сделать и регулируемым. Каждый пользователь сам скорректирует для себя это значение. Вот только не совсем понятно, как его определять? Нужна методика.

[hpt]

Заряд током превышающим 0,25С приводит к осыпанию активной массы пластин, и как сследствие, значительно сокращает срок службы АКБ.

интересно,а каким током заряжается акамулятор в автомобиле??мерял ли кто когда нибудь

[Liv]

Заряд током превышающим 0,25С приводит к осыпанию активной массы пластин, и как сследствие, значительно сокращает срок службы АКБ.

Хотелось бы видеть ссылку на первоисточник.

[Andriy76]

Возможно зарядка идет по второму варианту из ссылки выше . Електроника выравнивает напряжение генератора и АКБ . Желающим наверное надо определиться что хотят от зарядки и тогда автор возможно сделает пожелания . Что мы хотим быстрый заряд или долголетие АКБ ?

[hpt]

Електроника выравнивает напряжение генератора и АКБ .

електроника,а точнее реле-регулятор автомобиля мониторит напряжение на акамуляторе,и если оно становится 14-14,5в отключает обмотку возбуждения генератора-и акамулятор начинает работать на разряд.если напряжение опускается до 13,5в обратно реле-регулятор подключает 12в на обмотку возбуждения-так происходит постоянно,заряд- разряд

[gikart]

интересно,а каким током заряжается акамулятор в автомобиле??мерял ли кто когда нибудь

При сильно разряженном АКБ до 50 А, но быстро снижается до 10-15А. Все зависит от степени разряженности АКБ, мощности генератора и сопртивления соединительных проводов.

[gikart]

Заряд током превышающим 0,25С приводит к осыпанию активной массы пластин, и как сследствие, значительно сокращает срок службы АКБ.

Хотелось бы видеть ссылку на первоисточник.

На вскидку не помню. Набери в гугле будет будет много первоисточников. Каждый сам решает как ему обращаться со своей собственностью.

[gikart]

Дело в том, что при отключении ЗУ от АКБ, напряжение на ней сразу же начинает падать. Скорость этого процесса мы не знаем. Можно лишь предположить, что это какая-нибудь экспоненциальная зависимость. Поэтому, я предпочитаю измерять напряжение без отключеня зарядного тока. А пороговое значение в 16В несложно сделать и регулируемым. Каждый пользователь сам скорректирует для себя это значение. Вот только не совсем понятно, как его определять? Нужна методика.

Как вариант можно воспользоваться рекомендациями ГОСТа.
"http://valvolodin.narod.ru/sprav/GOST959-2002.pdf
п7.1.4... Батареи считаются полностью заряженными,если они подвергались заряду по п7,3,2, при тепературе окружающей среды
25+-10 град Ц.
7.3.2 ...При зарядке током постоянной величины батареи заряжают током 0,1С20,А до напряжения на выводах 14,4 В и затем тем же током в течение еще 5 часов...
...при зарядке при постоянном напряжении батареи заряжают при напряжении 16В за 24 часа максимальным током ограниченным до 0,25С20 А..."
Ёще может от сюда что нибудь пригодится http://kazus.ru/forums/showthread.php?t=28363

[savaden]

Ну вот, добавил. Тестируем...

На каком алгоритме работы остановились? чтоб знать что и как

[Слон]

На каком алгоритме работы остановились? чтоб знать что и как

Ну да, запутаться можно...
Итак, на сегодняшний день мы имеем:
1. Режим заряда. Для AGM (гелевых) аккумуляторов-алгоримт IUoU. Это значит-
-первый этап- заряд стабильным током 0.1С до достижения 14.6В
-второй этап-заряд стабильным напряжением 14.6В, пока ток не упадет до 0,02С
-третий этап-поддержание стабильного напряжения 13.8В, пока ток не упадет до 0.01С
-четвёртый этап.Он может и не наступить, в зависимости от состояния АКБ. На этом этапе заряда нет, отслеживается
напряжение на АКБ. Если оно падает ниже 12.7В, включается заряд с третьего этапа.
Для стартерных (от 45 А/ч и выше) применяем алгоритм IUIoU. Вместо третьего этапа включаем стабилизацию тока на уровне 0.02C до достижения напряжения на АКБ 16В. По окончанию этого этапа прекращаем заряд и отслеживаем напряжение на АКБ. Контролируем саморазряд.
2. Режим тренировки. В начале тренировки включается дополнительная нагрузка с порта РС4. Нагрузка(лампочка) выбирается пользователем в зависимости от типа АКБ. Ждем разряда батареи до 10.8В потом включаем тренировочный цикл: 10 сек-разряд током 0,01С, 5сек-заряд током 0.1С. Зарядно-разрядный цикл продолжается, пока напряжение на АКБ не поднимется до 14.6В. Далее-обычный заряд. Если дополнительная нагрузка не подключена, то фаза полного разряда пропускается, тренировка начинается с зарядно-разрядного цикла.
3. Режим теста батареи. Позволяет приблизительно оценить степень разряженности АКБ. В этом режиме измеряется напряжение на АКБ под нагрузкой. Батарея нагружается током 0,01С на 15 секунд.

[RomanT]

Ну так что? никто не протестил ещё новый вариант?
график бы глянуть ...

[savaden]

Я сейчас в отпуске, и аккумулятор для тестов будет после НГ. Свой постоянно не могу снимать с машины, ездить надо.
Всех с наступающим!

[Слон]

Всех с праздником! Год кота всё-таки наступает. Это нам ближе, не то что какой-то там кролик.
Желаю всем счастья, удачи и творческих успехов!

[san911]

Осилил в пару дней чтение этих топиков начиная с первых разработок Павела Нестерова http://radiokot.ru/circuit/power/charger/12/ и даже не устал, наоборот при переносе темы сюда стало еще интереснее. И в итоге к 13 странице уже имеем готовое, а к 14 одно из самых лучших устройств на просторах интернета и в плане повторяемости. А так как схема опять притерпела изменение в плане МК Atmega16, то стоит это добавить в название топика или опять начать новый топик.

То что делает Слон выше всяких похвал, (т.к. Даром) другие за это дерут бабло.
.
И от меня большая просьба если не сложно в корне изменить прошивку т.к. в технической части порблеммы я не вижу этого сделать.
А именно изменить алгоритм заряда стартовых аккумуляторов,

1) «капельная зарядка»(при сильно разряженных ниже 12В АКБ),
2) «ускоренная автоматическая адаптивная зарядка» (режим "AUTO")
3) нормальная(0.1-0.2С) зарядка до 80% емкости,
4) «адаптивная добивка емкости», до 100%-110% номинала,
5) автоматическая и полуавтоматическая десульфатация.

Процесс зарядки в "нормальном" режиме выглядит примерно так: первые 2-4 часа идут основные циклы зарядки АКБ, а потом с разной частотой и периодичностью идет «адаптивная добивка» емкости АКБ, еще примерно 2-4часа. При постановке "на ночь" в зарядку, как правило, к утру АКБ полностью заряжается до своей номинальной емкости. Есть возможность проводить принудительные циклы десульфатации для ослабленных АКБ.

В "адаптивном"(АУТО) режиме ЗУ может заряжать АКБ до 100% емкости от 50 минут до 2 часов.(сильно зависит от возможностей самой АКБ).

ЗУ проводит штатный алгоритм борьбы за уменьшение количества
кристаллов сульфатов в АКБ. ЗУ имеет светодиод индикации режимов, а на ЖКИ отображает в реальном времени показания режима который сейчас идет, напряжения и силы используемого тока.

В нашем ЗУ введен режим автоматического теста АКБ в режиме "АУТО".

В этом режиме ЗУ проверяет динамику внутренних хим.процессов в АКБ в первые 20-30сек при подключении АКБ. По результатам теста назначается "программа зарядки".

Ток получаемый при тесте может говорить о внутреннем качестве АКБ:
если ток меньше или равен 0.1С (по отношению к емкости написанной на боку АКБ) то это говорит о "слабости" АКБ, т.е. либо сильная
сульфатация и(или) пассивация отрицательных пластин АКБ, либо от
реальной емкости осталась едва половина, из-за разрушения пластин...

Если ток получается больше чем 0.1С(по отношению к емкости написанной на боку АКБ) или больше в разы (0.2С, 0.5С, 1С) то это говорит о хорошем качестве АКБ и хорошей способности принимать заряд.

При Адаптивном(АУТО) режиме заряда производится более жесткий контроль общего напряжения и динамики его изменения, так, примерно 90% времени заряда проходит в диапазоне до 13.8В, что позволяет получать температуру АКБ не выше 26-28С



что-бы не описывать все могу дать ссылку на первоисточник если это не запрещено правилами форума.

Я думаю что такой вариант прошивки понравился - бы многим.

[Слон]

Алгоритм -то конечно, можно изменить и придумать наихитрейший... Но не будем забывать, что наше весьма простое устройство от своей простоты имеет и ряд недостатков.
Во-первых, силовая часть. Мы используем компьютерный блок питания. Максимум, что из него можно выжать-это 10-15 ампер.
Кроме того, диапазон регулировки не так уж велик. Минимальное напряжение БП у нас составляет 9-10В, максимальное-16В. В этих пределах мы можем регулировать. Вот, например, если батарея будет разряжена ниже 10В, то ток заряда будет неконтролируемым. Это серьёзный недостаток. Если будут идеи, как его преодолеть-прошу всех высказываться. Сильно занижать напряжение БП нельзя-от него же питается МК. В принципе, можно попробовать запитать от дежурки (для АТХ).
Во-вторых, точность измерения тока не так уж и высока... Зависит от типа попавшегося МК. Как повезёт...
Так что, для данной схемы предел усовершенствования практически наступил
Без серьёзых переделок не обойтись. ИМХО.
P.S.
Да ещё и нынешний алгоритм полностью не протестирован.
Что-то никто не пишет о результатах
На своем аккумулятрое (55 А/ч) я проверил, вроде бы нормально. Хотя плотность почему-то не поднимается выше 1.25
То-ли холодно в гараже, то ли аккумулятор "уставший". Хотелось бы сравнить с другими результатами

[Саид]

Всех с прошедшим новым годом и наступающим Рождеством.
Еще одна идея.
Есть в хозяйстве куча аккумуляторов, от 7 А/ч до 140 А/ч. Все надо периодически подзаряжать. Зарядных устройств много, трансформаторные, на базе БП ATX. Но хочется, чтобы было одно универсальное. В нашей деревне часто отключают свет (вот зачем куча аккумуляторов), Нужно, чтобы зарядное продолжало заряд с того места, где потерялся свет, чтобы учитывало большинство типов АКБ. Перерыл кучу инфы в интернете, оказалось, что все уже придумано до нас. Но люди думали про свои проблеммы, которые только частично совпадают с нашими.
Перед новым годом набрел на сайт http://sergiols.blogspot.com/2009/05/un ... arger.html
Некто Felix из Испании предлагает к повторению собственную разработку зарядного устройства для зарядки SLA, NiCd, NiMH, Li-Ion и LiPo аккумуляторов. Ну я и повторил.
Полностью вся документация, включая исходные коды, печатные платы. Устройство завелось с первого раза, работает корректно, но ограничивается максимальной емкостью АКБ 30 А/ч.
На сайте http://www.seven-segments.com/index.php ... cats&id=43
Опубликовано несколько разных ЗУ. Собрал последнюю их разработку Универсальное зарядное устройство для SLA, NiCd, NiMH, Li-Ion и LiPo АКБ. Почти все, что мне надо. И продолжение работы после отключения питания, и куча разных настроек, и 12 профилей под разные АКБ. И разряд не лампочкой, а полевиками. Печатную плату рисовал свою, под свой корпус. Работает хорошо, но опять одно но, максимальная емкость АКБ 25,5 А/ч. Вообщето можно поизвращаться и выставить любой ток зарядки до 10 А (через тонкие настройки с помощью ПК, есть и такая фича).
Ну ладно, заболтался чтото.
Так вот, собрал и ныне обсуждаемое ЗУ. Хочу предложить автору (авторам) взять нужные схемотехнические узлы и идеи из этих устройств, Тот же узел разряда (я разряжал АКБ 85 А/ч током 20А в течении 2х часов, полевики нагрелись градусов до 60 -70, правда карлсон нужен солидный, но не всем и нужен такой ток). Несколько профилей под разные АКБ (в профиле выставлять емкость АКБ, ток заряда, разряда, минимальное напряжение банки, максимальное напряжение банки). Еще понравилась идея с датчиком тока LTS25-NP или ACS750. Я поставил ACS750, он дешевле и у него больше чувствительность (в Киеве он стоит 50-60 грн, приблизительно $7,5). Также хороша идея с отдельными проводами для измерения напряжения на АКБ отдельным ОУ. Так же есть кусок теории по зарядке разных АКБ.
Короче, может стоит открыть отдельную тему по этому вопросу? Потому как одним АКБ обычно дело не ограничивается (особенно в селе), появляются другие, сосед принесет, зять, сват, ну как отказать?
Я думаю можно ограничиться только свинцовыми АКБ от 1.2 А/ч до 150 А/ч (у кого какой БП есть), так как для зарядки NiCd, NiMH, Li-Ion и LiPo можно собрать то же ЗУ Felix, вполне рабочее устройство, даже термодатчик есть, для измерения температуры корпуса батарей.