Тиристорное зарядное устройство для автоаккумулятора

[avv_rem]

Я пропускаю варианты 3, 4 и даже 5 и сразу даю результат, который получен в варианте 6,0. Пока только графики. В шестом варианте я успешно провел обещанное ранее скрещивание ужа и ежа. Т.е. одна и та же силовая часть работает как стабилизатор тока в начале зарядки, а затем как стабилизатор напряжения в конце зарядки. Переключение режимов стабилизации происходит плавно и автоматически.
Роль аккумулятора в модели исполняет конденсатор емкостью 15Фарад (просто для ускорения, норма около 50000Фарад) с внутренним сопротивлением 0,1ом. Начальное напряжение аккумулятора 15 вольт, конечное – 16 вольт.
Сопротивление токового шунта 0,05ом.
Схема переработана таким образом, что стало возможно применение операционных усилителей КР140УД708 (2 штуки) и компаратора КР554СА3А (1 штука). При этом нет абсолютно никаких ограничений в применении более современных ОУ.

На рисунке цветами обозначены:
1. Зеленый цвет, тонкая линия – напряжение на выходе интегрального стабилизатора тока.
2. Красный цвет, тонкая линия – напряжение на выходе интегрального стабилизатора напряжения.
3. Красный цвет, толстая линия – усредненное за 20мс значение э.д.с. на аккумуляторе.
4. Желтый цвет, толстая линия – усредненное за 20мс значение напряжения на аккумуляторе (значение э.д.с. плюс падение напряжения на внутреннем сопротивлении и токовом шунте).
5. Синий цвет, толстая линия – усредненное за 20мс значение тока зарядки аккумулятора.

Комментарий отображенных на рисунке событий в хронологическом порядке.
0 секунд. Включение напряжения сети. Наблюдается почти 2-х кратный скачок тока зарядки. Защиту от скачка при запуске в варианте 6,0 я не ставил, чтобы не усложнять схему. Ограничился лишь предельным сокращением длительности переходного процесса. Переходный процесс затухает через три периода сетевого напряжения и без автоколебаний.

0,06 секунд. Схема выходит на режим стабилизации тока. Идет обычная, классическая зарядка стабильным током. Точность стабилизации зарядного тока не хуже 0,1%, статическая ошибка отсутствует.

0,25 секунд. Напряжение в сети скачком увеличивается на 33%. На скачок напряжения реагирует как стабилизатор напряжения, так и стабилизатор тока. Через два периода сетевого напряжения зарядное устройство вновь переходит в режим стабилизации тока. Стабилизатор напряжения выходит из работы.

0,60 секунд. Регулятор напряжения распознает факт появления напряжения на аккумуляторе свыше 16в и начинает плавно выходить на режим стабилизации. В этот момент э.д.с. аккумулятора едва достигает 15,2в, поэтому зарядка по-прежнему продолжается стабильным током.

1,40 секунд. Выходное напряжение интегрального стабилизатора напряжения достигает выходного напряжения интегрального стабилизатора тока (тонкие линии красного и зеленого цвета выравниваются). Начинается переход от режима стабилизации тока на режим стабилизации напряжения. Переход четкий, без склонности к автоколебаниям, т.к. сам по себе получается небольшой гистерезис в процессе интегрирования ошибки измеренного напряжения на аккумуляторе. Напряжение на аккумуляторе достигает 16,2в, а э.д.с. аккумулятора достигает только 15,4в.

1,50 секунд. Зарядное устройство окончательно переходит в режим стабилизации напряжения.
Напряжение на аккумуляторе поддерживается точно равным 16,0в (толстая желтая линия). Точность стабилизации напряжения не хуже 0,1%.
Ток по мере зарядки аккумулятора (толстая синяя линия) постепенно падает, снижая тем самым падение напряжения на токовом шунте и внутреннем сопротивлении аккумулятора.
Э.д.с. аккумулятора (толстая красная линия) продолжает плавно приближаться к 16,0в при все время снижающемся токе.
Стабилизатор тока выходит из работы (тонкая зеленая линия).

ZarVadim6,0 Управление Оригинал.zip

Изменено 4 июля, 2017 пользователем avv_rem

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[avv_rem]

Теперь вариант 6,1. Добавлена цепь плавного запуска с приоритетом у контура стабилизации тока. Схема усложнилась совсем незначительно, зато теперь зарядник можно просто затрахать частыми отключениями сетевого напряжения. Скачка зарядного тока при последующем включении больше нет (0 секунд, толстая синяя линия, тонкая зеленая линия). Остальные графики остаются без изменений.

ZarVadim6,1 Управление Оригинал.zip

Изменено 5 июля, 2017 пользователем avv_rem

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[avv_rem]

Нашел таки время, чтобы нарисовать схемы шестого варианта. Надеюсь, опечаток нет. Если есть расхождения между математической моделью и схемой, то смотреть математическую модель. Она в симуляторе точно работает.

ZarVadim60_ZarVadim61_Оригиналы_схем.zip

ZarVadim60_Математическая модель.pdf

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Aндрeй Литвинов]

Всем добра!

Хоть тема и древняя - накопал я тут у себя на компьютере плату на схему зарядки Сеньки, которую когда-то делал.
Поделюсь - может кому пригодится - плата настолько простая, что можно на макетке раскинуть за 3 минуты.

Тоже собирал соседям из того что выбросить жалко - только одну сломали, а несколько трудятся как положено, одна даже в гаражном кооперативе как выручалка.

Причем из защит - только предохранитель по выходу на 10А.

 

 

Плата в ДипТрайсе

Печатать для ЛУТ не зеркаля и получаем нормальную плату с дорожками с правильной стороны.

 

Плата на форум.dip