Универсальное зарядное устройство, для любых типов аккумулятор, свинцовых, Li-Ion и пр.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Пт, 29/07/2022 - 23:58
Предлагаю нативному вниманию внеочередную версию зарядного устройства, с поддержкой любых типов аккумуляторов и режимов заряда-разряда и скрытым, нативным режимом десульфатации.
На настоящем этапе конструкция не облагорожена, посему слабонервным, просьба на фото не смотреть.

Схема:
Заряд.разряд осуществляется высокотоковыми мосфетами с регулируемой Ардуиной ШИМ, с контролем наряжения на акб и токов заряда/разряда. Питание зарядного, внешнее, рекомендую БП 17..19V соответствующего тока.
Фото в работе на свинцовый автомобильный аккумулятор и Li-Ion 18650:
Поддерживаемые на текущий момент режимы:
Активация, CC и СV заряд/разряд, разряд, однократные либо циклические, нативная десульфатация свинцовых АКБ и декристаллизация Li-Ion :O
Поддерживаемые на текущий момент типы аккумуляторов:
Свинцовые кислотные 6..12V, LiIon, LiFePO4, LiPO и тп. Планирую добавить по возможности щелочные.
В процессе работы контролируются:
Напряжение на АКБ, ток заряда/разряда, полученная и отданная энергия в ампер.часах, время работы.
В меню выбирается режим работы, вручную настраиваются параметры режимов.
После включения, возможен запуск автоматического режима с настройками по умолчанию для 12V АКБ 60Ah.
Скетч прилагается, экзальтированным особам просьба воздержаться от просмотра..
Скетч естественно нуждается в чистке и доработке.
Проект некоммерческий, посему любая помощь в отладке и доработке кода и тп. будет приветствоваться прямо в карму :) Сам сейчас буду доводить до приемлемого вида аппаратную составляющую, поскольку програмная компонента меня почти устраивает.
На настоящем этапе конструкция не облагорожена, посему слабонервным, просьба на фото не смотреть.

Схема:
Пунктирную цепь с диодом vd1 я не понял.
Мобыть есть смысл сразу добавить и автоуправление вентилятором - от тока или температуры?
ну и выравнивание по ячейкам необходимо, короче делаем IMAX-6 но на ток до 10 ампер
Пунктирную цепь с диодом vd1 я не понял.
Мобыть есть смысл сразу добавить и автоуправление вентилятором - от тока или температуры?
Если запитывать Ардуину, не от внешнего источника, а от аккумулятора 6..12В, то использовать пунктирную цепь.
Да, управление вентилятором проще сделать по току заряда/разряда, например >2A
Можно конечно, но изначальная идея - создание универсального устройства для заряда и обслуживания автомобильных аккумуляторов 12V
Поправил скетч, был баг с циклами и отображением полученной/отданной емкости:
Пришла мысль, что проще рассеивать энергию при разряде на самом мосфете, а не на резистивной нагрузке, схема упростится, мосфет нужен пожирней ватт на 60.
Дисплей на 2.4 дюйма OLED пока в дороге, попробовать пока цветной что ли прикрутить, для колоритности..
Смотрим зарядку из- серии Вымпел, к примеру Вымпел 56
Это который с перемешиванием электролита кипячением.. Гы - Ca/Ca особенно его "любят", это которые с плотной упаковкой и тонкими пакетами, аж до помутнения электролита (с чего бы?).
Был достойный прибор "Кулон 912" c wifi, криво сделанный, но подающийся доработке. Но увы снят с производства.
В общем, философски изъясняясь - пельмени, конечно, можно и магазинские трескать, но мне домашние больше по нраву.
так штатный генератор авто их тоже не улучшает хронически не дозаряжая...
всё настроено на то, чтобы владелец через три года шёл и покупал новый аккумулятор...
а что подразумевает ваша конструкция - 10 лет безотказной работы аккумулятора?
PS столько у меня прослужил штатный и никаких усилий с моей стороны, воду раза три за это время долил
PS столько у меня прослужил штатный и никаких усилий с моей стороны, воду раза три за это время долил
Прям крик души, какой то. :)
Нормальный производитель, всегда решает целый ряд задач. Повышение потребительских свойств, в частности, одна из них. Качество корейских аккумуляторов, например, как у меня, показатель этого. 9 лет работы без обслуживания, это о многом говорит. Правда и стоит немало. И не надо забывать, что это всего лишь стартерный аккумулятор, не рассчитанный на постоянный малый разряд всякими свистоперделками, как то сигналками и прочим, да еще в условиях низких температур, при малых пробегах авто.
Так что реанимация и обслуживании отслуживщих свое и новых ширпотребовских аккумуляторов, особенно отечественного производства, это вопрос сугубо личный, даже сказал бы "интимный" :O
А теперь ближе к делу, схема упростилась и работает без нареканий, разрядный мосфет IRF3205 работает в качестве нагрузки, греется прилично, теплоотвод с вентилятором обязателен. Зарядная силовая часть требует при токах более 3А лишь легкого обдува..

А теперь ближе к делу, схема упростилась и работает без нареканий, разрядный мосфет IRF3205 работает в качестве нагрузки, греется прилично, теплоотвод с вентилятором обязателен. Зарядная силовая часть требует при токах более 3А лишь легкого обдува..
ядро от гайвера ставить с каким загрузчиком?
Себе ставлю на дуины OptiBoot v8, USBasp-ом.
Ядро от alexgyver, не обязательно использовать, но с ним по памяти экономичней получается и по быстродействию:
Скетч использует 19592 байт (60%) памяти устройства. Всего доступно 32256 байт.
Но обнаружен косячок: при неподключенном аккумуляторе показания напряжения болтались около 0, закорачивал - 0, посмотрел осциллографом на затворах зарядного и разрядного мосфетов. А там импульсы, при отключенном ШИМ, импульсы с 9 и 10 пина, 80 ns 160 гц. Иногда проскакивают до 40 us. Причем от ядра не зависит. Значит или дуина или загрузчик или gyverPWM lib - надо разбираться. Хотя если честно на работу зарядного вроде не влияет, за исключением болтанки показаний сотых долей вольта и ампера, но осадочек остается. И возможен сквознячок через мосфеты. Благо дроссель при таких таймингах спасает.
Итог - техзадание написать функцию 10 битного шима, 16 кГц, на 9 и 10 пины .. Опять в даташит лезть :( брр..
Как в том анекдоте:
-На'силовать будешь??
- Неет.
- А придется..
Итог - техзадание написать функцию 10 битного шима, 16 кГц, на 9 и 10 пины .. Опять в даташит лезть :( брр..
Где-то в дебрях форума это есть.
Благодарю за наводку.
Гугл легко справился с дебрями - и выдал "ШИМ произвольного разрешения на UNO/Nano (328)"
Вот оно
я эту библиотеку к проверочному скетчу прикрутил )))
Да, так и сделаю #include "FlexPWM.h"

Проблему с отсутствием защиты от переполюсовки аккумулятора - думаю решить так:
иного пути не вижу.
И еще: измерения и реагирование на изменения напряжения и тока происходят последовательно в основном цикле loop и занимает по времени 3..4 ms, но при выводе показаний, они происходят 4 раза в секунду, уже 60 ms. Что приводит к большему запаздыванию реакции управления ШИМ, как результат опять же болтанка напряжения и тока в сотых долях. Не комильфо..
Возникает необходимость в распараллеливании задач индикации и собственно измерений и управления.
Какие будут мысли у участников форума по этому поводу ( смена платформы не обсуждается) ?
Жуть конечно, а не проект.
Задачка с переполюсовкой аккумулятора решена, аппаратно.
Красиво, самому нравится ;)

Защита от КЗ програмная, смотрим скетч..
Теперь дума о расспаралеливании процессов управления и индикации..
Дык чо, таймер тебе в помощь. Делаешь событие, допустим через хх миллисекунд и считаешь ШИМ, ещё одно событие, ууу с периодичностью в одну секунду и выводишь на дисплей... Делофф то)))))
Уже лучше, но принципиальная задача контроля тока дросселя (ключа) в схеме не решена. Ограничение тока происходит ооочень сильно по среднему или входным источником питания, т.е. повторяемость такой схемы под большим вопросом и работа с широким спектром нагрузок - тоже. В зависимости от входного источника и вида нагрузки схема будет жить какой-то своей, персональной именно для этого варианта жизнью.
А где озвучены параметры дросселя?
"на порошке" это очень вольно, Например желто-белый сердечник это материал -26, а есть и -2 и -52 ну и промежуточных больше десятка.
Вообще на самодельный дроссель приводятся : размер сердечника, материал, число витков, параметры провода, контрольная индуктивность. Могут и какие-то другие данные приводиться, особенности намотки, например, но первые - обязательно.
А где озвучены параметры дросселя?
лучше приводить откуда энтот сердечник можно выдрать, к примеру из компьютерного блока питания
скорее "на худой конец". Комповые БП сейчас, как по схемам, так и по мощности бывают весьма разными, найти одноименный БП и выдрать из него дроссель ......тот еще мазохизм
Любите Авиту, неиссякаемый источник дросселей. Тока добыть надо из руды древних БП за 100р. Я беру нерабочие на 200-300Вт и раскурочиваю, они древние понадежней были.
На али колец на распыленке тоже в достатке https://aliexpress.ru/item/32299616837.html
Т106 -26 было вроде самым распространенным в старых БП
В тексте этой ссылки есть список материалов по распыленке, таблица потерь от частоты для них, + таблица рекомендаций к применению https://aliexpress.ru/item/32296637542.html
скорее "на худой конец". Комповые БП сейчас, как по схемам, так и по мощности бывают весьма разными, найти одноименный БП и выдрать из него дроссель ......тот еще мазохизм
я про старые БП там ГЛАВНЫЙ дроссель был один )))
Любите Авиту, неиссякаемый источник дросселей. Тока добыть надо из руды древних БП за 100р. Я беру нерабочие на 200-300Вт и раскурочиваю, они древние понадежней были.
там обычно и 5 вольтовый бп целый )))
PS колечко выходит дороже целого блока питания ...
Да они 80% рабочие, тока дутыши поменять, при желании можно восстановить
Практика использования говорит об обратном. Повторяемость отличная, поскольку уже не один мосфет, шотки и дроссель, были испытаны в силовых цепях. Из имеющегося хлама подобрал, то что меньше греется. Но корпуса ТО-252 не очень практичны.
Хороший материал по кольцам. У меня использован неизвестный дроссель на желто-белом кольце 22 мм. внешнего диаметра с 26 витками однож.провода D1.2mm. Материал кольца смесь 26, лучше 52. Соответственно греется провод дросселя, нужен литцендрат. Такие кольца используются как дросселя групповой стабилизации в блоках питания компьютеров.
Пройдусь по деталям:
Мосфеты - Uds>=25V Vgs3..4V Id>20A Rds<20m (с материнских плат)
BJT - Uke>25V Ik>0.3A (из старых мониторов)
Диоды шотки >10A >20V (AT ATX БП)
По поводу распараллеливания процессов:
Некогда и лень, проще округлить показания до десятых долей вольта и ампера, шоб юзеры не волновались. :$
А вот меню надо переделывать, народ хочет шоб было красиво..
Охлаждение, просто и надежно, рекомендую.

Биполярный транзистор в этой схеме закономерно греется.
А mosfet, какой-никакой, но ключевой элемент. Самый простой вариант.
Терморезистор у меня 100 ком,остеклованный, капелькой. Но это не критично, как и выбор mosfet.
Как всегда смотрим на Rds, чем меньше тем лучше (с материнок, low level ;)
PS. Beta версия, дроссель на салатно-голубом кольце 22 витка двойным проводом d1.0mm


¯\_(ツ)_/¯
А какая частота ШИМ заряда АКБ данной сие поделки?
16 ГГц в полнолуние, на ущербной меньше, из-за резонанса Шумана..
Где то в скетче упоминается.
PWM_16KHZ_D10(pwmCharge);
PS. i make pause
Работа над зарядным продолжается. Внедрен код для работы с ШИМ от ЕвгенияП. Уменьшились колебания показаний тока зарядки.

Устройство скомпановано в единый блок - плата, разрядный мосфет на теплоотводе, вентилятор.
ino ( мелкие исправления + автоопределение аккумуляторов Ni-Сd, Li-Ion, lead 6V и 12v, с автоматической установкой щадящих параметров заряда/разряда )
FlexPWM.h :
PS. Протестировано с вышеупомянутыми типами аккумуляторов, за исключением свинцовых 6V, нет в наличии.
А уотт теперь отдай его на тест в любой гараж/сервис, где мужички побрутальнее/деревяннее и засеки время, пока его ушатают. Если выдержит хотя бы месяц --- поставлю жирную тройку!!!
Поскольку изначально в прошивке предусмотрен автоматический режим, то для превращения в "брутально-деревянный" аппарат, достаточно изменить "пару строк" кода, убрать диплей, светодиоды, все кнопки и вуаля - подцепил акк и иди кури. При переполюсовке и козе, устройство просто не запуститься.
Теперь по делу..
Очередная коррекция кода, выправлена нелинейность преобразования АЦП для низких значений напряжения,скорректированы параметры для Ni-Cd аккумуляторов.
Зачем так много, достаточно 1кГц для заряда))
Чего вы пытаетесь этим добиться на такой частоте, и какое заполнение ШИМ тогда?
Это древняя шумерская технология, в частности примененная в своё время парфянами и ныне почти забытая;)
Чтобы расшифровать смысл ветхих манускриптов парфян пришлось много поработать. Для вас эта технология открыта сейчас, достаточно изучить скетч и постигнуть принцип работы приложенной схемы..
English edition:
This is an ancient Sumerian technology, in particular, used at one time by the Parthians and now almost forgotten;) It took a lot of work to decipher the meaning of the old Parthian manuscripts. For you, this technology is open now, it is enough to study the program code and comprehend the principle of operation of the attached scheme..
Ну как же шумерская, если половина компонентов нет, не заработает по шумерски)) будет липой парфянской!
Основной принцип на словах озвучивается, а код чужой читать без коментов в самых г местах, неее... Думал человек скажет, а он парфянин из шумерии)))
neid86, в этом топике, у меня нет желания и времени устраивать курсы по введению в широтноимпульсную технологию источников питания и их реинкарнаций. Но поскольку я древний мамонты и такой же добрый, рекомендую вам завести топик по этой теме на ветке "Аппаратные вопросы", где я и более продвинутые в этом вопросе форумчане, с радостью поделятся своими знаниями ;)
Раскрывая крохи секретов древних шумерских технологий ;)


Осциллограммы заряда и разряда свинцового аккумулятора, голубой луч ШИМ, желтый - напряжение на соответствующих шунтах:
ps. Пришла, наконец то, "моя дорогая, прелесть" на 2.4 дюйма
Вторая 24V9A, правда, задерживается :(
Фух. Завершена самая противная часть марлезонского балета - упаковка в корпус.
Материал корпуса - листовое оргстекло 5 мм, гнутое с нагревом.. и непечатными словами.
Теперь можно в свободное время, потягивая пользительные напитки, не торопясь, допиливать прошивку и рисовать надписи на лицевой панели.
Дисплей SSD1309 в отличии от SSD1306, кушает электроэнергию как не в себя, около 200 mA, грея при этом 7805.
На ней рассеивается порядка 3 Вт, посему ТО-220 и теплоотвод рекомендуются.
зы: Вместо R1 в этом случае ставится перемычка.
Теперь можно в свободное время, потягивая пользительные напитки, не торопясь, допиливать прошивку и рисовать надписи на лицевой панели.
не уж то производство Байкала и Тархуна по оригинальной рецептуре, а не как в 90-е (вода из лужи порошок из Германии) возобновили? )))
Пользительные напитки это что, например???
Охлаждение, просто и надежно, рекомендую.

Биполярный транзистор в этой схеме закономерно греется.
А mosfet, какой-никакой, но ключевой элемент.
Пиво, естественно)
Чотт нет там на схеме пива, аккурат правее вентилятора должна стоять кружка с пользительным напитком.
Пиво рыхлит мозг и тело, и посему..
Вишневка, например. Употребляя, вникаешь в броуновское движение витаминов :)
Тут я ошибся конечно, работает в линейном режиме, но больно хорошо SK3918 лёг на плату ;)
Автор темы, отзовитесь.
- Алло, Domosed на линии, слушаю вас. Что случилось?
Извиняюсь, что пропал, сейчас много "всяческих проектов" готовится к реализации. Пытаюсь программировать на Kotlin и т.д.
И , да, кстати доделал ручку-паяльник на LGT8F328P, если интересно - напишу.
А как дела с ЗУ ?
интересно же, есть у меня примитивное ЗУ с трансформатором - 12/24 вольт 20 ампер,
Хочется из него сделать нечто удобоваримое.
С интересом прочитал ваш опыт.
А как дела с ЗУ ?..
Дела с ЗУ идут хорошо, к сожалению не так быстро как хотелось бы.
Экспериментирую с различными режимами работы и их параметрами.
Пока у меня нет ясности по оптимальному алгоритму восстановления автомобильных АКБ, но есть обнадеживающие результаты. И ЗУ уже может работать полностью в автоматическом режиме.
Как показала практика, разработанная и выше представленная схема имеет отличный потенциал для поиска и отработки алгоритмов анализа состояния, заряда, восстановления автомобильных АКБ.
Но необходимо добавить блок отключения питания OLED, Arduino, и вентилятора при пропадании внешнего питания. Хотя бы в виде реле. И добавить контроль за работой вентилятора, что по сути несложно.
Работа ведётся.. На днях поделюсь материалами.
Для затравки проба фазы перемешивания электролита для дестратификации.
День добрый !
"Пока у меня нет ясности по оптимальному алгоритму восстановления автомобильных АКБ"
Не хочу подрывать ваш энтузиазм - но вот на моей памяти - еще с тех лет когда я школьником читал свой любимый журнал "Радио" - множество людей пытались добиться "ясности" в этом неблагодарном деле "восстановления автомобильных АКБ".
50 лет прошло - а воз и ныне там. :(
сколько людей, столько мнений, столько алгоритмов, столько же и "успехов" - которые почему то (?) не имеют сколь ни будь далеко идущих последствий и повторений успешных процессов восстановления свинцовых АКБ.
Ни в коем случае не навязываю своего мнения - но может просто остановится на оптимальных алгоритмах заряда-разряда, объективного контроля состояния АКБ - чтобы продлить срок службы новой батареи - уже и это достойный результат ?
тем не менее -позвольте высказать свое уважение за серьезную работу по теме, как только разгребусь с текучкой - непременно займусь повторением вашего проекта.
Уж больно "донор хорош" - добротное , хоть и крайне примитивное ЗУ Alpine-50, 20А 12/24V с мощным трансформатором и выпрямителем - и достаточным простором внутри металлического корпуса, руки чешутся, а в Китае заказаны кое какие компоненты для апгрейда. :)
Всех благ - и успеха !