Умное зарядное устройство версия 5 (УЗУ-5) для автомобильных аккумуляторных батарей (АБ) ёмкостью от 50 до 99 А*ч. Заряд осуществляется асинхронным апериодическим током: средний 5 А, импульсы (если они будут) ограничиваются 15 А, разряд 0,15 А. При тренировке разрядный ток 5 А. Напряжения заряда, разряда, поддержки вычисляются микроконтроллером в зависимости от температуры электролита (корпуса).
Зарядное устройство не требует никаких регулировок и присмотра, к сети УЗУ-5 само себя подключит лишь на период заряда. Умеет заряжать, поддерживать в заряженном состоянии сколь угодно долго, проводить тренировочный цикл и измерять емкость аккумулятора. Принципы заряда, дежурного режима, измерения емкости, тренировки и все защиты остались практически прежними, как в четвертой версии. Судя по комментариям и личной переписке около 30 человек уже собрали УЗУ-4 и пользуются им — это лишь те, у кого возникали вопросы. Кроме того, я изготовил и отправил Почтой России 9 плат индикации (А3) с комплектом прошитых микроконтроллеров. Обращались радиолюбители, которые пока ещё не «дружат» с микроконтроллерами, но хотят и могут собрать это устройство. Вещь получилась хорошая,а конкретная ёмкость АБ лучше любого аккумуляторщика оценит его состояние и укажет дальнейшую судьбу.
Ещё при отладке, а далее и в процессе эксплуатации появились мысли об улучшении и устранении некоторых недостатков УЗУ-4, а именно:
- Если АБ имеет замыкание банки или совсем осыпались пластины УЗУ все равно будет его заряжать и пытаться «впихнуть» в него заряд. В итоге выкипает электролит, да ещё и газы опасные выделяются. Решение: через 30 минут после включения проверяются симптомы замыкания банки, через 60 минут (или при достижении номинального напряжения) на индикаторе появится надпись «ПРОВ» и включится лампа разряда на 30 секунд – это проверка АБ на способность накапливать заряд. Если АБ не пройдет проверки, УЗУ отключится от заряда, напишет –АБ- и перейдет в экономный режим, периодически (раз в минуту) показывая напряжение и надпись –АБ-.
- Плохое реагирование на кнопку переключения режимов. Решение: в УЗУ-5 кнопка предназначена лишь для установки тренировочного цикла. При нажатии моргнет светодиод «тренировка» — это значит, что УЗУ Вас поняло и после корректного завершения неотложных задач включит разряд.
- Трансформатор включается и выключается механическим реле – хоть какая-то искра но проскакивает. Решение: бесконтактный выключатель на симисторе.
- «Нежный» датчик температуры – один автолюбитель умудрился его растоптать. Решение: заключение термодатчика в медную (латунную, нержавеющую и т.п.) трубку или приобретение готового «водонепроницаемого» датчика.
- При заряде дефектной АБ или малой емкости в какой-то период резко возрастает температура корпуса. Решение: в режиме заряда начиная со второго часа проверяется изменение температуры каждые 6 минут. Если рост составит более 2˚С УЗУ отключится, а на индикатор выведет «⁰⁰⁰⁰».
- Для установки напряжения и тока при тестировании нужно подбирать резисторы. Решение: применены многооборотные подстроечные резисторы.
- Соединение плат припаянными проводами неудобно при наладке, поиске и устранении ошибок монтажа или неисправностей. Разъёмы конечно снижают надежность, но очень удобно. Решение: модуль А3 полностью на разъёмах.
- Нет индикации наличия сети. Были случаи неисправности в проводе, вилке, забывали вставить вилку в розетку. Решение: введен светодиод для индикации сетевого напряжения.
Схема получилась вот такая.
Стабилизатор напряжения LM2575Т-5.0 – экономный и более надежный.
Печатные платы выглядят так.
Да, я собрал его в апреле прошлого года. И с того времени «издеваюсь» над ним, самым длительным оказался процесс обучения распознавания АБ с замкнутой банкой или совсем изношенных, не способных накапливать заряд. Сложно предусмотреть абсолютно все варианты состояния аккумулятора и учесть их в программе, но всё что я мог придумать — реализовал.
Сообщения при самодиагностике и перегреве остались прежними:
Т10 – не годен силовой транзистор Т1 или цепи его управления;
А-А- — температура внутри УЗУ более 70 градусов. После устранения – возвращается в тот режим, из которого он попал сюда.
АВАР – нет сети, не включается трансформатор или он не годен, не годен диодный мост или ток заряда менее 0,15 А.
Размещено все в подходящем корпусе.
Термодатчик теперь выглядит так.
Наладка
Не устанавливая микроконтроллер в панельку проверяется:
- Неправильное подключение аккумулятора – звуковой сигнал бузера и свечение ламп La1 и La2.
- При правильном подключении и включении выключателя S2 проверяется наличие напряжения 5 вольт на 20 ножке панельки микроконтроллера, а на 3 ножке не более 4 вольт (регулируется (R8).
- При подключении сетевой вилки зажигается светодиод «сеть».
Выключить S2, подключить вольтметр и амперметр и вставить микроконтроллер с тестовой прошивкой zar5test.
Переход на следующий пункт осуществляется кнопкой S1.
Подстроечными резисторами привести в соответствие показания УЗУ к показаниям приборов в пунктах 3, 4, 5. Чем точнее выставите эти параметры, тем точнее будет считаться емкость, качественнее заряжаться АБ, безопаснее будет работать всё устройство.
На видео ниже работа тестовой программы, но подстроечники я там не кручу — выставил все раньше.
Выключаем, вставляем микроконтроллер с прошивкой zar5.1 (или записываем в тестовый МК эту прошивку) и пользуемся.
На видео «работа» весь тренировочный цикл.
Через пару лет, а точнее после 12 включений режима «тренировка» нужно перепрошить МК. Без этого УЗУ сохранит все параметры зарядного устройства, но тренировка включаться не будет.
Для зарядного УЗУ-4 год назад я создал файл zar4.2 в котором можно снять ограничения. Пять радиолюбителей уже воспользовались им. Ссылки на видео о том, как это делается, можно найти в комментариях к статье о УЗУ-4 или http://mimik.esy.es/zar.html . Для УЗУ-5 уже тоже есть такой файл zar5.2, но он в PIC16F876А (в 873 пока не вмещается) и проходит всесторонние испытания. Надеюсь, что в течение месяца он будет готов.
Прошивки, печатные платы и видео прилагаются.
14 марта 2017 года в схему внесены изменения, а именно вывод № 4 МОС 3062 подключается к управляющему электроду симистора. Ошибка закралась в схему при подготовке к печати. На печатной плате ничего менять не нужно — там все верно.
Список радиоэлементовОбозначение
Тип
Номинал
Количество
ПримечаниеМагазинМой блокнот
IC
МК PIC 8-битPIC16F8731
ADC
Кодер, декодерSN74LS1381
К555ИД7OP1, OP2
Операционный усилительLM358-N2
DA
ОптопараMOC3062M1
VR1
DC/DC импульсный конвертерLM25751
5.Q
Датчик температурыDS18B201
7seg1
цифровой индикаторFYQ-3641AS211
T1
MOSFET-транзисторIRF49051
T2, T4
MOSFET-транзисторIRF7302
T3
MOSFET-транзисторIRFZ46N1
VT1, VT2
Биполярный транзисторКТ31022
VDS1
Диодный мостGBU25M1
VD1
СимисторВТВ161
D1, D2, D6
Выпрямительный диод1N41483
D3
СтабилитронBZX55C5V11
D4
Диод Шоттки1N58181
D5
Выпрямительный диод1N40071
Led1 — Led6
Светодиодлюбые6
Tr1
Трансформатор80 ВА 220/171
L1
дроссель330мкГн 0.5А1
Ls1
звуковой излучатель с генераторомKPX-G1212B1
12vCr1
кварц4 МГц1
S1
кнопкабез фиксации1
S2
выключатель1
La1
лампа12В 0.15А1
La2
лампа12В 5А1
М1
вентилятор12В1
F1
предохранитель1 А1
С1
Конденсатор0.1мкФ 630в1
С2
Конденсатор0.01мкФ 630в1
С3,6,7,10,11
Конденсатор100 нФ5
С4,5
Конденсатор20 пФ2
С8
Электролитический конденсатор100мкФ 35в1
С9
Электролитический конденсатор2200мкФ 35в1
С12
Электролитический конденсатор330мкФ 16в1
С13,14,16
Конденсатор100n3
С15
Конденсатор1 мкФ1
R1
Резистор2 кОм1
R2
Резистор430 кОм1
R3
Резистор36 Ом 0.5Вт1
R4,18,23,40
Резистор1 кОм4
R5
Резистор10 кОм1
R6,7
Резистор430 Ом 0.5 Вт2
R8
Подстроечный резистор3.3 кОм1
R9
Резистор5.6 кОм1
R10
Резистор390 Ом1
R11,12,14,17
Резистор2.7 кОм4
R13
Резистор4.7 кОм1
R15
Резистор4.3 кОм1
R16
терморезистор10 кОм1
R19,20,32,39
Резистор100 кОм4
R21
Резистор2.7 кОм1
R22,38
Подстроечный резистор15 кОм2
R24 — R31
Резистор330 Ом8
R33 — R36
Резистор300 Ом4
R37,43
Резистор0.02 Ом 5 Вт2
R41
Резистор5.1 кОм1
R42
Резистор1 кОм1
Добавить все
Скачать список элементов (PDF)
Прикрепленные файлы:
- zar51.rar (6 Кб)
- zar5test.rar (4 Кб)
- zar5h.lay6 (27 Кб)
- zar5m.lay6 (82 Кб)
- zar5s.lay6 (45 Кб)