Mini-ats102.ru

ООО “Мультилайн”
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Метод заряда аккумуляторной батареи IUoU

Метод заряда аккумуляторной батареи IUoU

IUoU это обозначение по DIN [1] (DIN 41773) процедуры заряда свинцово-кислотного аккумулятора, также известной как зарядка в три этапа или зарядка в три шага. Она состоит из трёх фаз (или шагов), выполняемых зарядным устройством. Этими фазами являются: фаза I (постоянный ток), фаза Uo (постоянное перенапряжение), и фаза U (постоянное напряжение). Цель этой процедуры заключается в полной зарядке аккумуляторной батареи в относительно короткий период времени без снижения её ресурса и поддержание аккумуляторной батареи в полностью заряженном состоянии всё время, пока к ней подсоединено зарядное устройство.

Зарядное устройство SUMPK с индикацией напряжения и тока

Обзор на зарядное устройство от компании SUMPK, которое обладает двумя USB портами для зарядки гаджетов и дисплеем, отображающим текущее напряжение и ток. Данное устройство подойдем тем, кто не хочет закупаться различными тестерами, чтобы проверить качество зарядки гаджетов.

Технические характеристики:

ВходАС 100 В-240 В/0,3 A
Выход5 В/2,2 A
Материал корпусаОгнеупорный PC-пластик
Размеры83 мм * 41,9 мм * 23 мм
Вес49 гр

Упаковка и внешний вид

Внешне данный блок питания почти ничем не выделяется среди прочих подобных устройств. Единственное отличие – цифровой индикатор на торце, о котором я расскажу чуть позже. Корпус выполнен из белого глянцевого пластика, изначально запаянного в транспортировочную пленку. Глянец выглядит привлекательно, но ужасно не практичен, т.к при любой транспортировке быстро покрывается царапинами. На одной из сторон нанесено наименование фирмы «SUMPK». На боковой грани расписаны основные технические характеристики. Присутствует предупреждение, гласящее, что данное зарядное устройство можно использовать только в помещении. Это, скорее всего, связано с тем, что здесь отсутствует какая-либо защита от проникновения влаги и пыли. Установлена европейская вилка, типа CEE 7/16, которая используется повсеместно в маломощных потребителях. На переднем торце установлены два USB порта с ярко-зелеными вставками и цифровой индикатор. Светодиоды, которые расположены над индикатором, выполняют роль указателя: горит зеленый — показывает напряжение на выходе зарядки, синий — ток, потребляемый гаджетом. Кстати, есть один нюанс: при зарядке телефона, индикатор показывает напряжение только первые 20 секунд, остальное время отображается потребляемый ток. Для просмотра напряжения, необходимо «перезапустить» зарядку с помощью сброса напряжения на входе, проще говоря, переткнуть вилку. Какие-либо функциональные изменения по сравнению со «старой» трехпортовой отсутствуют. Если отключить потребитель от зарядки, то цифровое табло гаснет по истечении 10 секунд. Для того, чтобы прибор зажегся вновь, необходимо подключить устройство, потребляющее ток более 200 мА. Данное ограничение не влияет на работу самой зарядки.

Разборка

Прогреваем корпус техническим феном, а затем располовиниваем по шву. Плата с одной стороны. За цифровой индикатор отвечает неизвестный контроллер. С другой стороны. На входе установлен мостовой выпрямитель ABS 10. Чип управления питанием FT8393ND1 в корпусе SOP-8. Установлен на первичной стороне трансформатора. Чип FT8370B на вторичной стороне. На каждом порту установлен чип быстрой зарядки UC2635. Он, управляя напряжением на линиях данных, подстраивается под мобильное устройство, обеспечивая ему максимальный зарядный ток. Заявлена поддержка Apple 2.1A / 2.4A, Samsung Galaxy Tab и BC1.2 & YD/T (замыкает контакты линий данных).

Читайте так же:
Миюай 10 на редми ноут 5

Тестирование

Сначала я всегда проверяю наличие напряжения на контактах линий данных. Ведь его отсутствие сулит нам проблемы с зарядкой таких устройств, как Apple, Samsung и т.д. В данном случае, когда не подключена нагрузка, то на контактах D+, D- присутствует напряжение 2,7 В. Это означает, что устройства компании Apple беспроблемно смогут заряжаться током до 2,4 А. С остальными гаджетами в моей семье, также проблем не возникло — все берут по максимуму. Напряжение холостого хода (без подключенной нагрузки) — 5,24 В. И это хорошо, повышенное напряжение компенсирует потери в кабеле. При сравнении показаний цифрового индикатора и USB тестера выяснилось, что имеются небольшие расхождения: Uт=5,17 В/Uи=5,24 В; Iт=1,43 А/Iи=1,46 А. (т — тестер, и — индикатор зарядки). Лично я, не вижу ничего сверхъестественного — логично, что USB тестер далек от идеального средства измерения, ровно как и сам индикатор в зарядке + присутствуют потери в самом разъеме. Максимальная токоотдача
Затем пустил в дело тестер ZKE Ebd usb и определил максимальный ток отсечки. Зарядка отлично держалась при нагрузке вплоть до 2,3 А, но далее напряжение начало сильно проседать. Итоговая кратковременная мощность на выходе составила — 11.9 Вт. Стабильная токоотдача
Для уверенности провел получасовой тест, нагрузкой в 2,2 А (при 2,3 А зарядка спустя пару минут уходила в защиту, снижая напряжение на выходе). Максимальная температура корпуса составила 47 градусов. Итоговая мощность 11,4 Вт.

+ Компактный корпус
+ Качественная сборка
+ Наличие цифрового индикатора напряжения и тока
+ Низкий нагрев при работе
+ Заявленные электротехнические характеристики соответствуют реальным

Простое автоматическое зарядное устройство

Простое автоматическое зарядное устройствоКому некогда «заморачиваться» со всеми нюансами зарядки автомобильного аккумулятора, следить за током зарядки, вовремя отключить, чтоб не перезарядить и т.д., можно порекомендовать простую схему зарядки автомобильного АКБ с автоматическим отключением при полной зарядке аккумулятора. В этой схеме используется один не мощный транзистор для определения напряжения на аккумуляторе.

Схема простого автоматического зарядного устройства автомобильного аккумулятора

Простое автоматическое зарядное устройство

Список необходимых деталей:

  • R1 = 4,7 кОм;
  • Р1 = 10K подстроечный;
  • T1 = BC547B, КТ815, КТ817;
  • Реле = 12В, 400 Ом, (можно автомобильное, например: 90.3747);
  • TR1 = напряжение вторичной обмотки 13,5-14,5 В, ток 1/10 от емкости АКБ (например: АКБ 60А/ч — ток 6А);
  • Диодный мост D1-D4 = на ток равный номинальному току трансформатора = не менее 6А (например Д242, КД213, КД2997, КД2999 …), установленные на радиаторе;
  • Диоды D1(параллельно реле), D5,6 = 1N4007, КД105, КД522…;
  • C1 = 100uF/25V.
  • R2, R3 — 3 кОм
  • HL1 — АЛ307Г
  • HL2 — АЛ307Б
Читайте так же:
Мало оперативной памяти в ноутбуке

В схеме отсутствует индикатор зарядки, контроля тока (амперметр) и ограничение зарядного тока. При желании можно поставить на выход амперметр в разрыв любого из проводов. Светодиоды (HL1 и HL2) с ограничительными сопротивлениями (R2 и R3 — 1 кОм) или лампочки параллельно С1 «сеть», а к свободному контакту RL1 «конец заряда».

Изменённая схема

Простое автоматическое зарядное устройство

Ток, равный 1/10 от ёмкости АКБ подбирается количеством витков вторичной обмотки трансформатора. При намотке вторички трансформатора необходимо сделать несколько отводков для подбора оптимального варианта зарядного тока.

Заряд автомобильного (12-ти вольтового) аккумулятора считается законченным, когда напряжение на его клеммах достигнет 14,4 вольт.

Порог отключения (14,4 вольт) устанавливается подстроечным резистором Р1 при подключенном и полностью заряженном аккумуляторе.

При зарядке разряженного аккумулятора напряжение на нём будет около 13В, в процессе зарядки ток будет падать, а напряжение возрастать. Когда напряжение на аккумуляторе достигнет 14,4 вольт, транзистор Т1 отключит реле RL1 цепь заряда будет разорвана и АКБ отключится от зарядного напряжения с диодов D1-4.

При снижении напряжения до 11,4 вольт, зарядка снова возобновляется, такой гистерезис обеспечивают диоды D5-6 в эмиттере транзистора. Порог срабатывания схемы становится 10 + 1,4 = 11,4 вольт, которые могут быть рассмотрены как для автоматического перезапуска процесса зарядки.

Такое самодельное простое автоматическое автомобильное зарядное устройство поможет Вам проконтролировать процесс зарядки, не проследить окончание зарядки и не перезарядить свой аккумулятор!

Сборка устройства

Трансформатор

Теперь обо всем по порядку. Силовой трансформатор марки ТС-160 или ТС-180 можно достать из старых черно-белых телевизоров «Рекорд», но такового я не нашел и пошел в радиомагазин. Давайте разглядим его поближе.

Автомобильное зарядное устройство

Вот лепестки, куда паяются выводы обмоток трансформатора.

Автомобильное зарядное устройство

А вот здесь прямо на трансформаторе есть табличка, на каких лепестках какое напряжение. Это значит, что если подать на лепесток № 1 и 8 220 Вольт, то на лепестках №3 и 6 мы получим 33 Вольта и максимальную силу тока в нагрузку 0,33 Ампера и тд. Но нас больше всего интересуют обмотки №13 и 14. На них мы можем получить 6,55 Вольт и максимальную силу тока 7,5 Ампер.

трансформатор ТС-160

Для того, чтобы заряжать аккумулятор нам как раз потребуется большая сила тока. Но напряжения то у нас не хватает… Аккумулятор выдает 12 Вольт, но для того, чтобы его зарядить, напряжение зарядки должно превышать напряжение аккумулятора. 6,55 Вольт здесь никак не сгодится. Зарядное устройство нам должно выдавать 13-16 Вольт . Поэтому, мы прибегаем к очень хитрому решению.

Читайте так же:
Лучшие недорогие ноутбуки 2018 года

Как вы заметили, трансформатор состоит из двух колон. Каждая колонна дублирует другую колонну. Места, где выходят выводы обмоток пронумерованы. Для того, чтобы увеличить напряжение, нам нужно просто-напросто соединить две обмотки последовательно. Для этого соединяем обмотки 13 и 13′ и снимаем напряжение с обмоток 14 и 14′. 6,55 + 6,55 = 13,1 Вольт. Вот такое переменное напряжение мы получим.

Диодный мост

Для того, чтобы выпрямить переменное напряжение, мы используем диодный мост. Собираем диодный мост на мощных диодах, потому как через них будет проходить приличная сила тока. Для этого нам потребуются диоды Д242А или какие-нибудь другие, рассчитанные на ток от 5 Ампер. Через наши силовые диоды может течь прямой ток до 10 Ампер, что идеально подходит нашему самопальному заряднику.

диод д242а

Также можно отдельно купить диодный мост сразу готовым модулем. В самый раз подойдет диодный мост КВРС5010, который можно купить на Али по этой ссылке или в ближайшем радиомагазине

кврс5010

Полностью посаженный аккумулятор обладает низким напряжением. По мере зарядки напряжение на нем становится все больше и больше. Следовательно, у нас сила тока в цепи в самом начале зарядки будет очень большая, а потом пойдет на убыль. Согласно Закону Джоуля-Ленца, при большой силе тока будет происходить нагрев диодов. Поэтому, чтобы их не спалить, нужно отбирать от них тепло и рассеивать в окружающем пространстве. Для этого нам нужны радиаторы. В качестве радиатора я разобрал нерабочий компьютерный блок питания, разрезал на полоски жестянку и прикрутил к ним по диоду.

Амперметр

Для чего в схеме амперметр? Для того, чтобы контролировать процесс зарядки. Не забудьте подключить амперметр последовательно нагрузке.

амперметр

Когда аккумулятор полностью разряжен, он начинает жрать (слово «кушать» думаю здесь неуместно) ток. Жрет он порядка 4-5 Ампер. По мере зарядки он кушает все меньше и меньше силы тока. Поэтому, когда стрелка прибора покажет на 1 Ампер, то аккумулятор можно считать заряженным. Все гениально и просто :-).

Крокодилы

Выводим два крокодила для клемм аккумулятора с нашего зарядного устройства. При зарядке не путайте полярность. Лучше как-нибудь пометить их или взять разных цветов.

крокодилы для проводов

Если все правильно собрано, то на крокодилах мы должны увидеть вот такую форму сигнала (по идее верхушки должны быть сглажены, так как синусоида), но разве что-то предъявишь нашему провайдеру электричества ))). В первый раз видите что-то подобное? Бегом сюда!

Читайте так же:
Лучшие недорогие ноутбуки для учебы

пульсирующее напряжение

Импульсы постоянного напряжения лучше заряжают аккумулятор, чем чистый постоянный ток. А как получить чистый постоянный ток из переменного описано в статье Как получить из переменного напряжения постоянное.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Любой вид зарядки автомобильного аккумулятора требует соблюдения температурного режима. Оптимально – это +20-25°С. Если микроклиматические условия не попадают в этот интервал, следует применять ЗУ с функцией термокомпенсации. Для корректной подзарядки АКБ ее следует снять с автомобиля и установить в проветриваемом помещении.

В ситуации, когда регенерация циклами зарядно-разрядных токов не увенчалась успехом, можно применить методику «переполюсовки» (плюс к минусу – минус к плюсу). Ток зарядки – 5% от емкости. Контрольное значение – 12-14В на выводах. Затем следует применить нагрузку (лампочку) для полной разрядки. После этого выполнить полную правильную зарядку (плюс к плюсу – минус к минусу).

SAE J1772

Сам стандарт был принят в 2001 году, он же потом переродился в виде Combined Charging System (CCS). Ниже принципиальная схема.

Proximity pin это по сути кнопка в пистолете, который Вы вставляете в машину, Вы нажимаете кнопку, машина понимает и показывает зарядному устройству по pilot pin, что пора тоже отключить контактор, отключает контактор в зарядном устройстве к чарджеру.

Цель этого блока обеспечивать гарантированное отключение питания в случае непредвиденных обстоятельств. Зарядный пистолет должен быть обесточен, когда не находится в зарядном порту автомобиля и автомобиль не требует зарядки.

Вся магия в процессе общения Tesla с wall connector или mobile connector кроется в понимании работы pilot pin, и это очень просто.

В начальном состоянии ваше з.у. подключает к pilot pin 12V с ШИМ сигналом, по которому машина понимает какой ток максимальный для данной зарядной сети.

Так как я работаю в https://teesla.ru/, то и з.у. разрабатывал под Тесла. Например Tesla model 3, Y, X, S за редким исключением авто с двумя чарджерами могут принимать при зарядке переменных током до 48А с одной фазы для американских авто и до 16А по каждой их трех фаз для европейских авто.

В моем случае это Tesla model Y чистокровный американец, ток до 48А, поэтому все компоненты я брал на честные китайские 63А, а ШИМ сигнал необходимо обеспечить в размере 80% с частотой в 1кГц.

Далее мы вставляем разъем с питанием в авто. Сопротивления на схеме j1772 выше условны, для понимания принципа работы. R3 в автомобиле на 2.7 кОм работает как делитель напряжения и у нас на pilot pin остается 9V, все дружно понимают, что машина подключилась к зарядке. Детектор в з.у. и в авто видят работу в штатном режиме.

Читайте так же:
Игровые ноутбуки за 15000 рублей

Машина включает контактор к чарджеру и дополнительной сопротивление 1.3кОм для подтяжки pilot pin к земле. Забыл сказать, что земля для AC и GND для pilot и proximity объединены, еще и поэтому важно иметь хорошую землю на з.у., если Вы гордились тем, что Ваше китайское з.у. терпимо к плохой земле, передайте китайцам большой рахмед.

После включения в авто второго сопротивления, общее сопротивление между pilot pin и GND падает и напряжение на pilot становится 6V, можете посчитать. Детектор в чарджере от всего этого начинает понмиать, что пора и включает свой контактор.

Вот и вся суть зарядки. Обеспечить питание для pilot pin, детектор и контактор. Я взял за основу проект Jacob Dykstra.

Набросал схему в онлайн редакторе, по возможности проверил и заказал производство.

Микроконтроллер Wemos D1 на основе esp8266 c wifi и bluetoth для блюкджека и куртизанок.

Опторазвязка 4N35 играет роль драйвера, именно через нее мы питаем pilot pin 12V и обеспечиваем ШИМ сигнал.

Компаратор напряжения LM393 играет роль детектора. Настроив переменными резисторами переходные напряжения для сравнения мы получаем подтянутые ноги D8, D7 в переходных значениях 12V, 9V, 6V. Таким образом микроконтроллер понимает подключена ли машина и готова ли машина к зарядке.

Микроконтроллер включает реле, которое включает контактор в силовой части, через реле на плате проходят милиамперы.

2 недели и из солнечного Шеньженя посылка уже у меня. Никак не могу поверить, что это стоит 2$.

Силовая часть собрана в щитке на рейке. Все компоненты чистокровные китайские. Слева направо.

В качестве защиты я выбрал УЗО на 63А с проверкой целостности земли.

Решил включить в состав счетчик, чтобы проверять данные, которые указывает машина о заряде и реальное потребление, так узнаю КПД заряда.

Блок питания AC-DC на 12V.

Контактор для отключения фазы и нуля сразу с максимальным током в 63А.

С монтажом на стене.

Мнения автовладельцев

Виталий, 34 года, Ростов

Приобрел эту зарядку год назад и не пожалел – и цена, и качество, действительно, на высоте. Все заявленные параметры на месте, функционирует без перебоев.

Олег, 56 лет, Санкт-Петербург

Спустя три месяца после покупки «накрылся» рычажок, который регулирует напряжение. Отремонтировал его самостоятельно, но остался недоволен тем, что первая поломка произошла так быстро.

Геннадий, 31 год, Оренбург

За два месяца использования никаких проблем с зарядным устройством не возникало. Меня все устраивает.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector