Умное зарядное устройство

Зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов разрабатывалось в рамках общепризнанных «нельзя» и «надо»:

• Нельзя заряжать выше определенного напряжения.
• Нельзя разряжать ниже определенного напряжения.
• Нельзя хранить незаряженный аккумулятор.
• Надо проводить тренировки 2-4 раза в год при постоянной эксплуатации и ежемесячно при циклической.

Перелопатив интернет и свою библиотеку электротехнических журналов (статей об зарядных  у меня оказалось аж 615!) пришел к выводу, что все остальные параметры: сила и форма тока, стабилизация тока или напряжения, временные интервалы, ТКН и т.д. варьируются в очень широких пределах.

В моем ЗУ «определенное напряжение» вычисляется с учетом «температурного коэффициента напряжения электролита». Коэффициент при заряде, при поддержке и при разряде совершенно разный. Получается, что при температуре 0˚С заряжать нужно до напряжения 15,12В, а при 25˚С только до 14,37В. Разница весьма даже ощутимая.

Термодатчик совать в электролит не хотелось, поэтому вырезал с ненужной камеры кольцо и натянул на аккумулятор. Под него и вставляю датчик.

Зарядное умное потому, что:

• его нужно подключить к сети 220В, к аккумулятору подсунуть термодатчик, подсоединить крокодилы и включить. Если перепутали полярность аккумулятора, то еще при подсоединении аккумулятора включится «противная» пищалка. Будет пищать, пока не подключите правильно.
• Если Вы спешите, то это и все. ЗУ само решит: нужно заряжать аккумулятор – зарядит, сейчас не надо – подождет, пока будет надо. 

Если же есть желание «покомандовать» - пожалуйста. Есть одна кнопка управления. Ею можно перебирать режимы: тренировка – заряд – дозаряд (с зажиганием соответствующего светодиода). Режим поменять можно в любой момент.

Тренировка - это: разряд аккумулятора (ток зависит от применяемой лампы + ток вентилятора) до напряжения V разряда,  потом заряд, дозаряд и выход в режим контроля. При разряде включается вентилятор, потому что лампа даже 40 Ватт выделяет много тепла. Пригодилась лампа фары с перегоревшей нитью дальнего света.

Процесс заряда циклический: заряд – пауза – разряд током 0,5А – пауза. Длительность цикла определяется из расчета среднего тока за 1 сек = 5А. И этот процесс идет до определенного V заряда.

Дозаряд – это периодическое включение заряда при уменьшении напряжения аккумулятора до V заряда – 0,2В в течение 2 часов. 

Потом ЗУ переходит в режим контроля: зажигаются все светодиоды. Когда напряжение уменьшится до V поддержки  – включится заряд, а потом и дозаряд.

Индикатор будет периодически показывать напряжение аккумулятора с точностью 0,01В и его температуру с точностью 0,1˚ С. 

Схема не сложная. Микроконтроллер с индикатором, термодатчик, два входа АЦП меряют напряжения, три порта управляют полевыми ключами. Трансформатор, выпрямительный мост, стабилизатор напряжения 5,12 В. Бузер Ls пищит, если перепутали полярность аккумулятора.

Полевые на радиаторах: Т1 отдельно, а Т2 и Т3 на одном через изолирующую прокладку. Требования к транзисторам: Т1 - с р-каналом, сопротивление в открытом состоянии 0,1 Ом, ток - более 10А; Т2 - n-канал, более 1А; Т3 - n-канал, более10А. Внутри зарядное выглядит так.

Радиаторы от блока питания ПК. Печатная плата выглядит так.

Печатка и прошивка прилагаются.

Список радиоэлементов

^{Скачать список элементов (PDF)}

Теги:

• PIC
• Микроконтроллер
• Зарядное устройство
• Sprint-Layout