Перейти к содержанию

Тиристорное зарядное устройство для автоаккумулятора


Рекомендуемые сообщения

Добрый всем день (утро, вечер, ночь)!

Неспешно подбирал себе схему зарядного, все никак не мог остановить выбор на чем-то конкретном, и вот на просторах буржуйского интернета наткнулся на схему зарядного, которая как-то сразу понравилась. Но оценить правильность схемы не позволяет отсутствие знаний.

Понравилась схема тем, что отсутствуют силовые диоды, тиристоры можно без всяких прокладок посадить на один радиатор (т.к общий анод), есть стабилизация выходного напряжения (именно такой режим и нужен современным "кальциевым" аккумуляторам). Подключил аккумулятор, выставил нужные 16 вольт и иди гуляй. По мере приближения напряжения к заданным 16 вольтам ток заряда будет автоматически снижаться, соответственно не нужна ни система отключения, но постоянный контроль за зарядкой. Вот собственно схема и краткое описание работы (уж как смог понять):

12v-battery-charger.jpg.8595c4333d9d73a75104e672d3f49816.jpg

Транзисторы Q1 и Q2,  C1 и R4 ("генератор импульсов" по терминологии автора)  превращают сигнал от диодов D3 и D4 в отрицательное пилообразное напряжение, которое поступает на "фазовый компаратор" UA2 (по терминологии автора). Стабилитрон Д8 создает опорное напряжение (5,1 вольт) , которое сравнивается операционником UA1 (усилитель ошибки) с заданым уровнем (задается резистором R6)  и сигнал разбаланса также поступает на операционник UA2,  выходной сигнал которого (разность сигнала задания и пилы) усиливается транзистором Q3 и через резистор R13 импульсы подаются на управление тиристорами. Светодиод D10 сигнализирует об обратном подключении аккумулятора. Диод Д7 защищает схему при обратном подключении. Конденсатор С4 - ...не знаю зачем...

Как я понял тут реализован  ПИД-регулятор: сигнал задерживается на  RC-фильтре R10 и C2, пропорционально усиливается отношением R14 / R9 и интегрируется через C3. 

На первый взгляд схема обладает всеми необходимыми функциями, при схемной простоте и доступности деталей. При конкретной реализации возможно будет иметь смысл в качестве стабилитрона D8 применить Д818, который имеет лучшую температурную стабильность.

Хотелось бы услышать от  людей, которые в состоянии оценить "всю глубину наших глубин" данной схемы, о возможных "граблях" при практической реализации, возможно о каких-то изменениях (схемных или номиналов), улучшениях и тп.

PS. По поводу  защиты от неправильного подключения и кз: индикация неправильного подключения есть (D10), и вроде бы схема не начнет работать без аккумулятора и при его неправильном подключении, без аккумулятора напряжения на выходе не будет, соответственно и кз без акка быть не может. А вот при подключеном аккумуляторе, если кз...? Короче тут мои знания заканчиваются...

Изменено пользователем 111vadim1111
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

  • 3 недели спустя...

Мне не нравится что нет ограничения по току при подключении акб на котором 10В, а выставлено 14.4В например. Ток только ограничиться мощностью трансформатора. Но зато кипятить не будет). 

Мне больше другая нравится.

image8150.jpg

Изменено пользователем Викторович
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Не люблю, когда в схему закладываются потенциально нестабильные решения.

Пример - как будет меняться пила на ramp-генераторе по мере зарядки акк. от 10 до 15 В:

(здесь уже не до Д818)

 

ch-01.png

Изменено пользователем Viewer
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Инженеры КОМПЭЛ провели сравнительное тестирование аккумуляторов EVE и Samsung популярного для бытовых и индустриальных применений типоразмера 18650. 

Для теста были выбраны аккумуляторы литий-никельмарганцевой системы: по два образца одного наименования каждого производителя – и протестированы на двух значениях тока разряда: 0,5 А и 2,5 А. Испытания проводились в нормальных условиях на электронной нагрузке EBD-USB от ZKEtech, а зарядка осуществлялась от лабораторного источника питания в режиме CC+CV в соответствии с рекомендациями в даташите на определенную модель. Подробнее>>

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

18 часов назад, Викторович сказал:

Мне больше другая нравится.

Эта схема - убийца аккумуляторов. Она будет душить акк током пока хватит мощности трансформатора, а потом бесконтрольно снижающимся током при максимуме напряжения, до тех пор пока не убьет акк окончательно. И неужели в обычной зарядке так уж нужно городить этот огород из кучи деталей, что бы поиметь "Коэффициент стабилизации по току нагрузки, не менее .... 200;" и вообще никакого контроля напряжения. Да пускай ток болтается +-10% это никакого значения не имеет. А последние свинцовые акки,  которые заряжались до 14,4в думаю уже лет 5 как сгнили на помойке. Все нынешние заряжаются до 16 - 16,2в.

 

Изменено пользователем 111vadim1111
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Новый аккумулятор EVE серии PLM для GSM-трекеров, работающих в жёстких условиях (до -40°С)

Компания EVE выпустила новый аккумулятор серии PLM, сочетающий в себе высокую безопасность, длительный срок службы, широкий температурный диапазон и высокую токоотдачу даже при отрицательной температуре. 

Эти аккумуляторы поддерживают заряд при температуре от -40/-20°С (сниженным значением тока), безопасны (не воспламеняются и не взрываются) при механическом повреждении (протыкание и сдавливание), устойчивы к вибрации. Они могут применяться как для автотранспорта (трекеры, маячки, сигнализация), так и для промышленных устройств мониторинга, IoT-устройств. Подробнее параметры и результаты тестов новой серии PLM по ссылке.

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

Литиевые батарейки и аккумуляторы от мирового лидера  EVE в Компэл

Компания Компэл, официальный дистрибьютор EVE Energy, бренда №1 по производству химических источников тока (ХИТ) в мире, предлагает продукцию EVE как со склада, так и под заказ. Компания EVE широко известна в странах Европы, Америки и Юго-Восточной Азии уже более 20 лет. Недавно EVE была объявлена поставщиком новых аккумуляторных элементов круглого формата для электрических моделей «нового класса» компании BMW.

Продукция EVE предназначена для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного. Подробнее>>

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

20 минут назад, сенька сказал:

Почему бы не спаять вот такое, уже штук пять таких людям спаял, и ни кто не жалуется

 

Вы спаяли штук пять, а сколько я спаял таких, со счёту сбился,:) но я регулирую ток по первичке с помощью симисторного димера, во вторичке стоит лишь диодный мост. Вот ещё интересная схема:

Скриншот 10-06-2017 182938.jpg

Изменено пользователем Гар

Хочешь накормить человека один раз — дай ему рыбу. Хочешь накормить его на всю жизнь — научи его рыбачить.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

тебя смущает что  плюс для управления тиристором берётся с анода тиристора, там всё правильно, тиристор с нагрузкой будь то акум или лампочка создают своего рода делитель напряжения, на аноде тиристора есть как  минус так и плюс. Можно и этот вариант использовать, но тогда R4, R5 нужно ставить мощностью вата по два

зу-90м.jpg

Гар я по первичке тоже пробовал регулировать, только вот такой схемой

рег напр.jpg

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Сенька, не обижайся, но есть sPlan :)

Хочешь накормить человека один раз — дай ему рыбу. Хочешь накормить его на всю жизнь — научи его рыбачить.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

В первичной обмотке ток меньше, поэтому и симистор не перегревается, требуется радиатор меньшей площади.

Изменено пользователем Гар

Хочешь накормить человека один раз — дай ему рыбу. Хочешь накормить его на всю жизнь — научи его рыбачить.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

38 минут назад, сенька сказал:

Почему бы не спаять вот такое, уже штук пять таких людям спаял, и ни кто не жалуется

Это просто регулятор, не имеющий вообще ничего , ни стабилизатора тока ни стабилизатора напряжения. Лучше вообще ничего с аккумом не делать, чем такую дрянь к нему цеплять.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

4 минуты назад, 111vadim1111 сказал:

 ни стабилизатора тока ни стабилизатора напряжения.

С таким зарядным нужно следить за процессом заряда, не отводить глаз...:)

Изменено пользователем Гар

Хочешь накормить человека один раз — дай ему рыбу. Хочешь накормить его на всю жизнь — научи его рыбачить.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Нужно включить устройство и уйти хоть на неделю - вот это правильное зарядное. В той схеме что я показал -так можно. Выставил напряжение какое рекомендует производитель (сейчас для всех 16в) и уходи..

Изменено пользователем 111vadim1111
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Ну тогда собирайте, потом поделитесь впечатлениями.:)

Хочешь накормить человека один раз — дай ему рыбу. Хочешь накормить его на всю жизнь — научи его рыбачить.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

@111vadim1111 Посмотрел по-быстрому. Первое впечатление от Вашей схемы – это очень жесткий стабилизатор напряжения на основе ПИ-регулятора. Есть вопрос с правильностью подключения C2, но это мелочи. Примерно через 1 секунду после включения схема попытается установить на аккумуляторе напряжение 7,65…15,3в (в зависимости от положения движка R6). Какой ток при этом будет – вопрос на засыпку. Ток будет зависеть от:

  • напряжения на вторичной обмотке трансформатора (вместе со всеми изменениями в сети),
  • напряжения на аккумуляторе (чем сильнее разряжен аккумулятор, тем больше ток),
  • приведенного ко вторичной обмотке внутреннего сопротивления трансформатора плюс сопротивление амперметра, дифференциальное сопротивление тиристора и т. п.,
  • приведенной ко вторичной обмотке индуктивности рассеяния трансформатора.

Ожидаемый диапазон токов примерно от до 20А. И ничем и никак этот ток регулировать будет нельзя. Тут уж как повезет. Аккумулятор зарядится быстро (однако, если не будет поврежден большим током). По мере зарядки аккумулятора ток снизится до нуля.

Q3 лучше превратить в простейший стабилизатор тока, чтобы не пришлось подбирать тиристоры по току отпирания и снизить нагрев R13. Мощность R13 нужно увеличить хотя бы до 2Вт, (реально будет 1,16…1,5Вт).

Ток проще всего застабилизировать с помощью осветительной лампы накаливания на 40…150Вт (подобрать экспериментально), которую нужно включить последовательно с первичной обмоткой трансформатора. Лампа будет работать как бареттер. КПД снизится незначительно, не беспокойтесь. В исходной схеме огромные потери в трансформаторе. Вы просто перенесете эти потери в лампу.

Стабилитрон не меняйте. При этом напряжении у него очень низкая температурная зависимость. Тут автор схемы принял верное решение.

Изменено пользователем avv_rem
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

1 час назад, avv_rem сказал:

Какой ток при этом будет – вопрос на засыпку. Ток будет зависеть от:

Меня этот момент тоже смущал поначалу. Но пошарив по инету нашел много схем зарядных для автоаккумуляторов, которые тоже не имели никаких ограничений по току, кроме собственно мощности трансформатора. И схем этих не одна-две и сделаны они реально в железе в очень больших количествах... Значит люди считают, что это нормально. Мы  почему-то считаем, что подключение аккумулятора происходит при неких максимальных заданиях зарядного и при напряжении аккумулятора чуть ли не нулевом и отсюда огромный ток и прочие бяки. Но в реале акк нужно подключать при выкрученном в ноль регуляторе напряжения и никаких больших токов быть не может. Подключили, крутнули ручку напряжения  до получения нужного тока и пока все. Если акк не убитый в хлам, то очень скоро при токе 0,1С нам уже придется повышать напряжение до уровня 16-16,5 (это норма для современных аккумуляторов). И с этого момента никакого контроля за зарядкой уже не нужно, можно хоть в отпуск уезжать. При постоянном заданном напряжении ток будет постепенно уменьшаться практически до нуля. Это и есть режим зарядки рекомендованный производителями. Я не беру вариант сильно убитого акка, который нужно долго-долго давить током 0,1С. В подавляющем большинстве случаев требуется лишь профилактическая подзарядка аккумулятора, который при городском цикле не заряжается полностью. И тут такой блок как раз и кстати.

Для примера, схема похожего по принципу польского кита, который с небольшими изменениями уже десяток лет выпускается и собран уж точно тысячами. Кому интересно - вот тут полный комплект с описанием (на польском), платой (картинкой) и пр. http://serwis.avt.pl/manuals/AVT2715.pdf

593c2b28de1bf_AVT2715_2.thumb.jpg.4e02a8ee781eaa2b85c6b645d56b8f53.jpg

Я почти решился его собирать, но тут наткнулся на ту схему, что выложил в начале темы.

 

Изменено пользователем 111vadim1111
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

@111vadim1111 Подождите. Подумайте немного. Мне кажется, что в схеме есть ошибки. Но я не уверен пока. Мне кажется, что нужно поменять местами D8 и R8. Скорее всего, транзистор Q1 – лишний. Пока загнал схему в симулятор. Результат неутешительный. Разбираюсь.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

2 часа назад, 111vadim1111 сказал:

повышать напряжение до уровня 16-16,5 (это норма для современных аккумуляторов).

Где вы видели на свинцовом акб такое напряжение. Вы воду кипятить будете. А от по току производитель ограничил. При подключении этот ток по вашей схеме будет превышен некоторое время и это сократит срок службы.

20170610_225750.jpg

10 часов назад, 111vadim1111 сказал:

Эта схема - убийца аккумуляторов. Она будет душить акк током пока хватит мощности трансформатора, а потом бесконтрольно снижающимся током при максимуме напряжения, до тех пор пока не убьет акк окончательно.

Что значит душить, ток 0.1С и вперед, а потом можно приделать при достижении напряжения например 14.4В откл, 13.6 вкл типа качели.

Изменено пользователем Викторович
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

27 минут назад, Викторович сказал:

Где вы видели на свинцовом акб такое напряжение. Вы воду кипятить будете.

Вы название темы прочитайте - автоаккумуляторы. А вы даете картинку от гелевого на 20а\ч. Это по сути обычная старая дедовская свинцовая батарея с добавками в пластины сурьмы. Давайте может еще картинку батарейки от мобильника покажите.

Инструкция производителя автоаккумуляторов на которых полроссии катается - http://www.akom.ru/support/articles/calcium_battery/ -

Эффективность зарядки в первую очередь зависит типа и качества зарядного устройства. Более половины представленных в продаже зарядных устройств не способны полноценно зарядить современную аккумуляторную батарею. Зарядные устройства, предназначенные для работы в автоматическом режиме, нередко настраиваются на напряжение 14,4 – 14,5 В. При достижении этого напряжения загорается зеленый индикатор, сигнализирующий об окончании зарядки и происходит автоматическое снижение зарядного тока почти до 0. При покупке зарядного устройства обратите внимание на его характеристики. Зарядное устройство должно обеспечивать выходное зарядное напряжение 16,2 В.

Ну и еще:

Зарядка кальциевого АКБ: Все дело в том, что для кальциевой батареи, нужен специальное зарядное устройство. Также этот «зарядник» должен выдавать напряжение заряда в 16,1 – 16,5В именно так, И ТОЛЬКО ТАК, можно подзарядить кальциевую батарею до 100%. Если ваше зарядное устройство выдает максимум 14,8В, а дальше отсекает электроника, то АКБ «заполнится» всего на 45 – 50%,

Изменено пользователем 111vadim1111
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Для современных батарей со свинцово-кальциевыми сплавами рекомендуется заряд током 10% от номинальной ёмкости до напряжения 14,4В. 
Это стандартный режим заряда для автомобильных аккумуляторов. Если продолжать заряжать батарею до 16В, это приведет к потере воды из электролита. 
http://balsat-msk.ru/forum/showpost.php?p=2218&postcount=4

С появлением кальциевых АКБ, кторые мало того, что закипают при напряжении выше 16в, так они еще и обладают способностью "выключаться" при полной зарядке. Т.е. их сопротивление растет до такой степени что они просто перестают принимать ток. Конструктора автомобилей увеличили напряжение бортсети до 14.8в для сохранения жизни батареи в наиболее популярном городском режиме эксплуптьации. Но при этом, на такие авто нельзя устанавливать свинцовые АКБ, они будут кипеть.

Итого, кратко резюмирую по кальциевым АКБ:

1. Если разрядить кальциевый АКБ ниже 11,5В — с большой степенью вероятности такой АКБ больше не восстановит свою прежнюю ёмкость. Достаточно 2-3 раза такой глубокой разрядки — и кальциевый АКБ можно смело сдавать в утиль.
2. В процессе восстановления заряда режим КТЦ без крайней необходимости не производить.
3. Не "кипятить" кальциевый АКБ. Заряжать кальциевый АКБ нужно напряжением не выше 14,4В.

https://www.drive2.ru/l/5914573/

Изменено пользователем Викторович
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

50 минут назад, Викторович сказал:

 Заряжать кальциевый АКБ нужно напряжением не выше 14,4В.

Ну не смешите людей. Я вам привожу рекомендации производителей аккумуляторов, лучше которых никто не знает что и как делать. И текст с инструкции, которую прикладывают к каждому аккумулятору.  А вы в ответ цитатки с просторов инета. Кто это писал? Вася Пупкин с тремя классами образования? Давайте еще расскажите как бабульки на лавочке рекомендуют заряжать или сосед-алкаш Вася. Если вдруг что, то вы же будете таблетки принимать три раза в день по одной, как в их инструкции производителем написано? Или по 5 штук 8 раз в день как вы прочитали совет бабы Дуни где-то в одноклассниках?.:D

Есть у вас своя теория про зарядку? Прочитали где-то в инете? Флаг в руки - вперед на сайт производителей аккумуляторов - http://www.akom.ru и там им расскажите какие они дураки.

PS/ В конце статейки на которую вы дали ссылку прочитайте отзывы адекватных людей. Автора этого бреда там только идиотом не называли, а так мордой макали от всей души. Первый-же комент: Т.е. по Вашему, я должен все указания производителя похерить и пользоваться "знаниями" из какой то там статейки, которую писал неизвестно кто. Лучше не скажешь.

Изменено пользователем 111vadim1111
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

@111vadim1111 М-да. Так и не сумел добиться ожидаемого результата от исходной схемы. Тем не менее, после «доводки» в симуляторе все прекрасно получилось. Схема усложнилась, разумеется. Однако удалось получить точный, устойчивый и быстродействующий регулятор. Фактически получилась совершенно новая схема.
Все плюсы силовой части удалось сохранить:

  • Всего два тиристора в выпрямителе.
  • Оба тиристора стоят на одном радиаторе без дополнительных изоляторов.
  • Единственный радиатор соединен с корпусом также без изоляторов.

Внес следующие изменения:

  • Стабилитрон Д818Е. Лучше только КС191Ф, но такая точность уже излишняя, по-моему.
  • Операционные усилители – любые полностью скорректированные, хоть К140УД7.
  • Автоколебания отсутствуют. Запас по фазе в замкнутом контуре регулирования не менее 60 градусов.
  • Ток отпирания тиристоров застабилизирован.
  • Защита от переполюсовки оставлена.
  • Плавный пуск выбросил – все равно схема выдает весь ток, который только может быть получен от трансформатора. Поэтому рекомендация о лампе накаливания остается в силе.

Ввиду спорности такой методики зарядки аккумулятора решил не выкладывать схему в открытом доступе. Отправил модель в ЛС для первого знакомства. Принципиальную схему по ГОСТу нарисую не ранее следующих выходных.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

1 час назад, avv_rem сказал:

Ввиду спорности такой методики зарядки аккумулятора решил не выкладывать схему в открытом доступе.

Да нет никакой спорности. Производитель аккумуляторов четко указывает в инструкции к аккумулятору как нужно заряжать. Пускай один заряжает до 14 вольт, другой до 16 - это уже их личное дело, блок позволит и то и другое.

Ну и интересно в чем-же недостатки исходного варианта.

2 часа назад, avv_rem сказал:
  •  все равно схема выдает весь ток, который только может быть получен от трансформатора.

А регулятор напряжения зачем? Ставим его в минимальное положение и при включении имеем  нулевой ток. Или нет?

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

13 часа назад, avv_rem сказал:

Фактически получилась совершенно новая схема.

Вполне логично было бы открыть для нее  новую тему, так как тут пионеры уже  захламили тему.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Гость
Unfortunately, your content contains terms that we do not allow. Please edit your content to remove the highlighted words below.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Восстановить форматирование

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

Загрузка...
  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    • Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу

×
×
  • Создать...