Универсальный зарядник аккумуляторов

[PEF]

Для начала хочу всех коллег и друзей поздравить с наступившим новым годом и пожелать, чтобы все плохое осталось в прошлом году, а Новый год принес нам всем только хорошее.

В связи со своей болезнью и праздниками появилось свободное время, стал почаще заглядывать на сайт и честно скажу, тоска зеленая, скукотища. «Как выковырять аккумулятор из бритвы?» или «как убрать мигание из ленты?» -  совсем не вдохновляет.

 И тут я вспомнил свои давние проблемки с зарядкой разнотипных аккумуляторов, которые время от времени появляются.  У меня дома довольно много используется аккумуляторов разных типов емкостей и напряжений. Что, если создать универсальное устройство для их заряда, контроля параметров и тренировки любых типов аккумуляторов в диапазоне напряжений 1,2 .. 16В и зарядно разрядных токов 0,1 .. 5А?

Применив даже простенький доступный контроллер ATmega328P эту задачу реализовать вполне возможно. Использование современных полевых MOSFETs транзисторов с сверх низким сопротивлением в открытом состоянии позволяет работать с токами до 5А без радиаторов.

 

Вот я и решил разработать такое устройство.

 

Как я себе представляю этот зарядник.

1.      Это устройство с внешним питанием. Отдельный блок питания 19,,24В 4..5А

2.      Устройство должно позволять устанавливать предельное напряжение заряда от 1,25 до 17В с точностью не хуже 50мВ.

3.      Пределы установки токов и зарядно разрядных токов 0,1 .. 5А. При разряде токами более 1А, разряд происходит на внешний нагрузочный резистор (лампочка от фары 12В).

4.      Контроль энергии, потребленной при зарядке, и ,соответственно, при разряде. Определение реальной емкости аккумулятора.

5.      Обеспечение режимов тренировки аккумулятора.

6.      Пульсации токов заряда и разряда должны быть на выше 5%.

 

Представляю силовую часть схемы, а также обвязку датчика тока.

Схема позволяет без коммутаций в зависимости от подачи ШИМ сигнала от контроллера на вход либо HIN либо LIN обеспечивать соответственно регулируемый заряд или разряд.

Усилитель напряжения со средней точкой на U1A датчика тока позволяет обеспечить с 10ти битным АЦП АТМеги дискретность 10мВ.

Решение по конкретному применению определенной модели транзисторов и операционника пока не принял это совсем не проблема. На схеме транзисторы и операционник обстрактные.

 

Хотел бы от коллег получить замечания по схемотехнике и может дополнения по функциям устройства.

Зарядник31.pdf

[Реклама]

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

[PEF]

Кстати определился с транзисторами  IRFS4510, IRF4905PBF думаю что вот эти вполне подойдут. И вот этот операционник LM321MF

[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

[otest]

Начните с нижнего напряжения зарядки .

[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

[Yurkin2015]

3 hours ago, PEF said:

дополнения

Надо добавить цепь измерения напряжения батареи. 

[Bobius]

В качестве усилителя с шунта применить INA213. Недорогая и хорошая микруха, как раз для этого. Единственный недостаток - шибко мелкая.

[colorad]

V4 -12V не много ? 

Если снизить до 5V,  MCP602 можно ставить .

[Yurkin2015]

3 hours ago, PEF said:

Усилитель напряжения со средней точкой

Не по фен-шую сделано. Если нужна средняя точка, то просто делаем делитель R10/R15 по 22кОм. Для сохранения одинаковых соотношений резисторов в инвертируюущий и неинвертирующей ветвях, резистор R11 делаем вполовину от R12. Тогда на выходе будет ровно 2.5В при нулевом токе.

[PEF]

@Yurkin2015 Спасибо за толковое замечание, кстати 5V планирую использовать что питает АЦП контроллера.

Когда острый глаз со стороны сразу проблемки высвечиваются.

[PEF]

По феншую красиве факт, но зато я один резистор экономил.

@Bobius кстати INA213 она еще довольно дорогая зараза.

[Bobius]

20 часов назад, PEF сказал:

дорогая

Китайцы торгуют по полтора баска за 10шт и они, на удивление, нормально работают.

[PEF]

Я смотрел в ЧИПЕ и ДИПЕ 240 ре за штучку.

[PEF]

В конечном итоге отказался от операционников для усиления сигнала датчика тока решил применить 16 бит I2C  АЦП  ADS1115.  Дискретность замера тока получилась 0.625 ма, напряжения 0,625 мв. Основная проблема при пайке платы запаять ADS1115 10 ног с шагом 0,5 мм. Никогда простым паяльником такую мелочь не паял. Два ПИД регулятора настроились быстро дергается только 4 я значащая цифра. Все работает хорошо. Проблема только одна при токе выше 3 А греются дроссели. Жду с Али дроссели 470 мкг и думаю и эта проблема решиться. 

Вот последний вариант схемы.

[Валерий Кобзев]

Посмотри на АЦП 16бит INA226. Он лучше заточен под измерение напряжения и тока.