Универсальное автономное зарядное устройство

Vanchelsing
Offline
Зарегистрирован: 15.11.2013

     Всем привет ! Хочу сделать автономное зарядное устройство, расчетная энергоемкость 198Вт*ч(3,3В,10А*ч, 6шт.). Должно иметь следующие выходы: 12В 5А, 2*5В 2А, 19,8В 4А(прямой выход), регулируемый выход по напряжению 4А. Еще жк экран(с подсветкой) с отображением уровня заряда (может быть и потребляемом токе), активных выходов и, например, текущем временем. 

     Вопрос. Можно ли это организовать на микроконтроллере? Я так понимаю, что для понижения напряжения (изначально оно 19,8В) будут использоваться DC-DC - преобразователи. Как это все связать с микроконтроллером? 

     Опыта в этой сфере нет, буду признателен, если скажете, что прочесть, как организовать. 

Vanchelsing
Offline
Зарегистрирован: 15.11.2013

     Еще вопрос, имеет ли смысл делать в том же корпусе ЗУ ? Аккумуляторы литий-фасфатные

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

Для начала купить:

1. ардуину

2. дисплей 1602

3. бребоард с проводами

4. плату питания для преборда с блоком питания

5. DS1307 модуль

6. полевики с логическим уровнем мощные и не очень

7. биполярные транзисторы npn и pnp

8. дроссели (если не будут использоваться dc-dc преобразователи)

9. конденсаторы

10. кнопки и выключатели

11. резисторы проводные обычные (0,125вт) и мощные от 10ватт

12. радиаторы с теплопроводящими изоляторами (слюда, резинка) ну или паста если не будет контакта с радиатором

13. провода (но это уже для пайки) с разъемами

Ну и почитатать соответствующую литературу или статьи по програмированию и правилам зарядки литий-фосфатных аккумуляторов. 

Это мое личное мнение. Я бы сделал так для начала. А потом надо будет учиться еще паять. токи большие. плату нужно будет организовать

 

Andrey_Y_Ostanovsky
Offline
Зарегистрирован: 03.12.2012

Vanchelsing пишет:

Опыта в этой сфере нет, буду признателен, если скажете, что прочесть, как организовать. 

IMAX-B6 стоит в районе $20 с доставкой. Какова расчетная стоимость Вашей конструкции?

Без опыта и знаний - проще купить IMAX, поработать с ним и уже после этого строить свое...

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

Andrey_Y_Ostanovsky пишет:

Vanchelsing пишет:

Опыта в этой сфере нет, буду признателен, если скажете, что прочесть, как организовать. 

IMAX-B6 стоит в районе $20 с доставкой. Какова расчетная стоимость Вашей конструкции?

Без опыта и знаний - проще купить IMAX, поработать с ним и уже после этого строить свое...

кстати да это выйдет дешевле))) проще и быстрее

Andrey_Y_Ostanovsky
Offline
Зарегистрирован: 03.12.2012

jeka_tm пишет:

кстати да это выйдет дешевле))) проще и быстрее

Ну, может в процессе эксплуатации у автора появятся какие-то свои хотелки, которые IMAX удовлетворить не сможет... :) Хотя индикатор состояния батареи (eBay item number: 121047062972) - тоже стоит какие-то копейки...

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

он под литий ионные. а у автора литийфосфат. там напряжения разные

Andrey_Y_Ostanovsky
Offline
Зарегистрирован: 03.12.2012

jeka_tm пишет:

он под литий ионные. а у автора литийфосфат. там напряжения разные

Кто "он"? :)

У IMAX B6 есть понятие "литий" и выбор в настройках: Li-Po, Li-Ion, Li-Fe. У меня в зарядке, по крайней мере, есть такой выбор, хотя это и не анонсировалось при покупке.

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

Andrey_Y_Ostanovsky пишет:

jeka_tm пишет:

он под литий ионные. а у автора литийфосфат. там напряжения разные

Кто "он"? :)

У IMAX B6 есть понятие "литий" и выбор в настройках: Li-Po, Li-Ion, Li-Fe. У меня в зарядке, по крайней мере, есть такой выбор, хотя это и не анонсировалось при покупке.

я про индикатор зарядки батареи. в В6 это есть, сам в свое время хотел его купить

Andrey_Y_Ostanovsky
Offline
Зарегистрирован: 03.12.2012

jeka_tm пишет:

я про индикатор зарядки батареи.

А, ну продавец анонсирует себя, как производителя всех этих шалобушек, так что можно попробовать его уговорить на LiFePO4, или самому доработать резисторы делителей: там, судя по фото, стоит LM339 - это четыре компаратора в одном корпусе...

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

можно

а автор то пропал)))

Илья73
Offline
Зарегистрирован: 06.09.2013

http://www.ebay.com/itm/1-8S-Lipo-Li-ion-Fe-Battery-Voltage-2IN1-Tester-...

Этот и лучше и дешевле и напряжение каждой банки покажет и известит о низком заряде причем настроить можно кнопкой. Я такие на вел себе поставил что бы батарею не загубить

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

тем более . классный вариант

teodor4ik
Offline
Зарегистрирован: 04.11.2013

А теперь повеселее вопрос, раз автор пропал. Сугубо теоретический. БМС на 22 Li-Fe батареи (72в). Задача: догнать по быстрому до 66В, потом последовательно заряжать до 3.3 каждую (сбалансировать). Далее, в процессе эксплуатации отображать на экране самую дохлую из батарей. БП тупые - 72В10А + 3.7В подберется от телефона что нибудь. Получится ли изобразить у нуба и навскидку бюджет?

Илья73
Offline
Зарегистрирован: 06.09.2013

LiFePo4 нужно до 3.6 в заряжать, 3.3 -3.2 у неё средняя точка. Восновном делают одтельно БМС и блок питания(зарядка).Вернее наверно мало кто сделал сам, в основном ищут готовые решения хотя для 22 банок это очень тяжко найти что либо готовое и правильное. Что для БМС,  что для блока зарядки простого решения нет - Это по опыту курения форума электротранспорта.

Ну это наверно вы и сами знаете )

Andrey_Y_Ostanovsky
Offline
Зарегистрирован: 03.12.2012

teodor4ik пишет:

А теперь повеселее вопрос, раз автор пропал. Сугубо теоретический. БМС на 22 Li-Fe батареи (72в). Задача: догнать по быстрому до 66В, потом последовательно заряжать до 3.3 каждую (сбалансировать). Далее, в процессе эксплуатации отображать на экране самую дохлую из батарей. БП тупые - 72В10А + 3.7В подберется от телефона что нибудь. Получится ли изобразить у нуба и навскидку бюджет?

Нарисуйте сначала делитель для измерения напряжения на каждом из 22 элементов (он же и балансир). Мне кажется, что ног у контроллера - не хватит.

HWman
HWman аватар
Offline
Зарегистрирован: 26.02.2013

А можно как-то одним портом с АПЦ измерят все банки, ну типа там переключатся транзисторами, естественно полевыми, между банками? у меги 8-й портов то много а АЦП всего восемь.

teodor4ik
Offline
Зарегистрирован: 04.11.2013

А тут самое интересное начинается :) одними делителями тут не обойтись...

Теоретически если только померять, то например 18ю банку можна померять как разницу на 18-ти банках и 17-ти. и т.д. переключая на цифровых ногах (или шифт регистрами если ног жалко) транзюки, главное не включить пару ног вместе. Мерять все на одном аналоговом входе. 

Дальше хуже, т.к. "-" у них общий, а для зарядки 18й банки надо вместо "-" пользовать контакт "+" 17й банки завев его на "-" зарядки, при этом не заземлив случаем(а лучше разорвав землю батареи мощной релюхой). 

В общем чето я теряюсь, как это все изобразить.

Vanchelsing
Offline
Зарегистрирован: 15.11.2013

imax b6 уже есть, думаю им и заряжать, и он как-раз подходит для зарядки life, только там 3,2в напряжение в настройках, в то время как lifepo4 аккумуляторы имеют напряжение  3,3в.

Kenobi
Offline
Зарегистрирован: 16.12.2012

Между прочим, есть засада с LiFePo4.

Поскольку кривая разряда нелинейна, сложно сделать индикатор состояния батареи аккумуляторов.

Т.е. необходимо мониторить ток потребления и время использования в реальном времени, ну и соответственно расчитывать исходя из известной емкости батареи..

Простое  измерение напряжения на батарее ничего не даст.

HWman
HWman аватар
Offline
Зарегистрирован: 26.02.2013

Ну а если особо точности не хочется?

toc
Offline
Зарегистрирован: 09.02.2013

Kenobi пишет:

Поскольку кривая разряда нелинейна

по-моему, обычная кривая. Похожа на аналогичные кривые других типов химических источников электроэнергии.

 

toc
Offline
Зарегистрирован: 09.02.2013

HWman пишет:

Ну а если особо точности не хочется?

Если после относительно длинного и относительно стабильного уровня напряжения, началось снижение напряжения, значит пора сигнализировать от полном разряде батареи.

Если у вас ток небольшой, можно забить константу "3 вольта" (зависит от вашей батареи). При меньшем напряжении считать батарею пустой.

Kenobi
Offline
Зарегистрирован: 16.12.2012

Уж если разговор зашел о LiFePo4 аккумуляторе, может быть кто-нибудь подскажет правильный алгоритм его зарядки?

Нигде толком не могу найти, как его правильно нужно заряжать. Везде только общие фразы.

Илья73
Offline
Зарегистрирован: 06.09.2013

LiFePo4 разные, нужно характеристки смотреть на каждый конкретный аккумулятор, это в плане каким током заряжать, как правило это 1С , некоторые можно и 4С, а другие и 0.5С. Заряжать до 3.6в на банку, можно до 3.65в, некоторые BMS отрубают заряд на  3.9 в., пишут что аккумы терпят такое издевательство.

Andrey_Y_Ostanovsky
Offline
Зарегистрирован: 03.12.2012

Kenobi пишет:

Уж если разговор зашел о LiFePo4 аккумуляторе, может быть кто-нибудь подскажет правильный алгоритм его зарядки? Нигде толком не могу найти, как его правильно нужно заряжать. Везде только общие фразы.

"Правильно" - это не допуская превышения напряжения. В остальном - продавцы (или производители) обычно дают рекомендации по заряду своих элементов. Например:

1C to 3.6V CCCV, 45 min
4C to 3.6V CC, 12 min

CC - Constant Current

CV - Constant Voltage

Kenobi
Offline
Зарегистрирован: 16.12.2012

Да я собственно вот о такой ячейке

Хотел найти описание алгоритма именно для нее.

Илья73
Offline
Зарегистрирован: 06.09.2013

такую желательно заряжать током не более 20А, можно меньшим. До 3.6в.

Kenobi
Offline
Зарегистрирован: 16.12.2012

Ага, я понял.

Тогда задам вопрос немного по-другому.

На рисунке выдержка из описания этой ячейки с графиком, иллюстрирующим процесс правильного заряда.

Я не могу понять, как долго (сколько времени) нужно держать ячейку под постоянным напряжением для достижения полного заряда.

Andrey_Y_Ostanovsky
Offline
Зарегистрирован: 03.12.2012

Kenobi пишет:

Я не могу понять, как долго (сколько времени) нужно держать ячейку под постоянным напряжением для достижения полного заряда.

Держать - не нужно. Более того, спецы говорят, что между 3.4 и 3.6 вольта вообще какие-то проценты емкости достигаются, поэтому смысла "мариновать" их как свинец - нет никакого. Более того, литиевые батареи плохо переносят хранение при максимальном напряжении, и в том-же Imax B6 есть режим зарядки "для хранения" у которого конец заряда наступает при более низком напряжении. http://www.forumhouse.ru/threads/122954/ - вот здесь можно почитать про литий и его зарядку, правда в контексте "больших" батареек.

По Вашей ссылке продается нак называемый "призматический" элемент. Про их эксплуатацию можно почитать на сайте электротранспорта. Обратите внимание на торчащие из пакета электроды: обычно один из них - алюминиевый.