roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.

 

Зарядка и питание устройства со свинцовым аккумулятором

Резисторы, транзисторы, конденсаторы, микросборки, чип компоненты ...
Вопросы согласования управляющих модулей с периферией.

Зарядка и питание устройства со свинцовым аккумулятором

Сообщение RoboTok » 14 апр 2008, 20:50

Всем привет.

Нужна зарядка. Сделал схему и хотелось бы советов по ней.

Цель.
1 аккумулятор свинцовый гелевый на 12В 7А, устройство питается от 12В и кушает до 10А.
Нужно заряжать аккумулятор, считать % заряда-разряда, контролировать токи от выхода чего нить из строя.
В зарядник хочу поставить МК atmega88V для контроля заряда и стабилизатора.

Заранее спасибо за советы.
Вложения
Untitled-1.gif
Аватара пользователя
RoboTok
 
Сообщения: 1060
Зарегистрирован: 04 фев 2008, 13:18
Откуда: Москва
прог. языки: PHP

Re: Зарядка и питание устройства со свинцовым аккумулятором

Сообщение RoboTok » 26 апр 2008, 00:14

Обновил схему зарядки и питаний автомашины.
Жду советы и комментарии.
Вложения
ttt.gif
Последний раз редактировалось RoboTok 26 апр 2008, 21:55, всего редактировалось 1 раз.
Аватара пользователя
RoboTok
 
Сообщения: 1060
Зарегистрирован: 04 фев 2008, 13:18
Откуда: Москва
прог. языки: PHP

Re: Зарядка и питание устройства со свинцовым аккумулятором

Сообщение mandigit » 26 апр 2008, 12:30

Вход какой-то странный.
Предполагается, что это StepDown преобразователь?
Аватара пользователя
mandigit
 
Сообщения: 583
Зарегистрирован: 28 ноя 2005, 12:05
Откуда: Москва

Re: Зарядка и питание устройства со свинцовым аккумулятором

Сообщение RoboTok » 26 апр 2008, 13:22

Да.
По идее питание от 20 до 56 В.

Добавлено спустя 15 минут 7 секунд:
ААА вы про вход :lol:

Он действительно странноват.
Идёт внешнее напряжение от 20 до 56В, в зависимости от кол-ва аккумуляторов.
Далее при зарядке напряжение регулируется повышением.
Но как вы заметили, если подать 56В с 4 аккумуляторами на 48В, то никакого регулирования не будет.
Поэтому лучше подать 48В, а зарядник, который как раз стоит на входе, подымет напряжение до нужного уровня.
А далее идёт стабилизатор, подключаемый к аккумуляторам.
Он работает в режиме Flyback и на выходе мы имеем 2 напряжения, 3.3В стабилизированное и около 15В не стабилизированного.

Добавлено спустя 7 минут 25 секунд:
Вы может спросите, а почему вы решили повышать напряжение заряда ?

А я отвечу, то у меня есть БП на 19В 3.5А и я смогу им заряжать аккумуляторы на 24В.
Если поставить 1 аккумулятор, то я смогу заряжать от БП компа 12В.
Короче мне кажется, что более гибко будет с выбором питания внешнего.
Аватара пользователя
RoboTok
 
Сообщения: 1060
Зарегистрирован: 04 фев 2008, 13:18
Откуда: Москва
прог. языки: PHP

Re: Зарядка и питание устройства со свинцовым аккумулятором

Сообщение mandigit » 26 апр 2008, 15:14

Где 15В появляется - никак не найду на схеме.

Насчет целесообразности повышения напряжения - это дело разработчика: хочет - повышает, не хочет - не повышает.

Зарядку свинцовых аккумуляторов рекомендуется проводить постоянным напржением - аккумулятор сам отрегулирует нужный ток. У такого метода есть преимущества. Возможно стоит первоначально на него закладываться.

Со схемотехникой применяемых компараторов или усилителей не разбирался, но на вход ADC5 ты подаешь сигнал аккуратно с использованием стабилитрона, хотя на мой взгляд там нет таких событий, которые этого требуют, а вот выходы с компараторов, которые (по ощущениям) могут достигать вольт 50-и спокойно идут на ножки микроконтроллера.

А ввобще - интересная схемка получается!

Во входной цепи может оказаться полезным плавкий предохранитель :)
Ампер не больше 10

В цепи токосъемника силового транзистора используется R=0.0125Om. Предположительно сработает при 2,5В. Ток при этом 2.5/0.0125=200A Вызывает сомнения ценность этой информации для принятия каких-то решений!
Аватара пользователя
mandigit
 
Сообщения: 583
Зарегистрирован: 28 ноя 2005, 12:05
Откуда: Москва

Re: Зарядка и питание устройства со свинцовым аккумулятором

Сообщение RoboTok » 26 апр 2008, 17:02

На схеме в центре появляется не стабилизированные 15В от вторичной обмотки TR1.
Выход 15В надо доработать т.к. без нагрузки напряжение может вырасти сильно.

Вообще я так и заложился, что заряжать буду постоянным напряжением 14В для одного аккумулятора.
Если поставлю 2 аккумулятора по 12В, то подключу источник 19В и подыму до 28В повышающим конвертером, если не подымится, возьму источник 24В.
Заряжать хоть и надо напряжением, но ток не должен быть выше 2.5А во время заряда, а это значит, что на разряженный аккумулятор подавать сразу 14В не стоит.

Выход ADC5 я подстраховался, а с датчиков тока мне сказали, что вряд ли будет превышение напряжения. Хотя в прошлой схеме я ставил ОУ как буфер.
Короче, можно поставить стабилитроны или буфер на ОУ 8)

Схемка, то ничего, да уж больно громоздкая вышла.
Хотел МК с CAN поставить да все МК от NXP идут в корпусе 100 выводном. Не хочется мне корпус на 100 выводов паять.

А что вы скажете по поводу стабилизатора на 3.3 и 15В ?
Есть возможность его упростить как то или применить более простую схему ?

Добавлено спустя 16 минут 8 секунд:
mandigit писал(а):В цепи токосъемника силового транзистора используется R=0.0125Om. Предположительно сработает при 2,5В. Ток при этом 2.5/0.0125=200A Вызывает сомнения ценность этой информации для принятия каких-то решений!


Расчёт такой.
Максимально ток 5А на ключе.
Падение напряжения 5 А * 0.0125 Ом = 0.0625 В.
Да что то хиловато, но МК сможет отреагировать.
Ставлю я датчик этот для анализа насыщения сердечника, чтоб можно было на предела работать и без вмешательства со стороны.
Для этого же ставлю датчик температуры.
Допустим подал МК ШИМ 90% и индуктивность скрючилась уйдя в глубокое насыщение.
Ну во первых, ключ сразу не выгорит и индуктивность тоже (уже проверил :D ).
Во вторых, МК успеет измерить и ток и температуру за долго до выхода из строя системы.
То есть за секунду он успеет сделать кучу преобразований с датчика и разобраться, что индуктивности конец :shock:
Ну и скинет ШИМ.
А при насыщении сердечника индуктивности ток возрастает очень сильно и думаю там будет больше 5А.
Ну допустим 15А. Падение напряжения 0.1875 В, что МК сможет спокойно уловить.
Да и по температуре тоже определит, что система перегревается.

Если будут другие предложения по без гиморойному съёму тока на ключе буду рад выслушать :wink:
Аватара пользователя
RoboTok
 
Сообщения: 1060
Зарегистрирован: 04 фев 2008, 13:18
Откуда: Москва
прог. языки: PHP

Re: Зарядка и питание устройства со свинцовым аккумулятором

Сообщение mandigit » 26 апр 2008, 18:00

RoboTok писал(а):Вообще я так и заложился, что заряжать буду постоянным напряжением 14В для одного аккумулятора.
Если поставлю 2 аккумулятора по 12В, то подключу источник 19В и подыму до 28В повышающим конвертером, если не подымится, возьму источник 24В.

Излишняя функциональность?

RoboTok писал(а):Заряжать хоть и надо напряжением, но ток не должен быть выше 2.5А во время заряда, а это значит, что на разряженный аккумулятор подавать сразу 14В не стоит.

Угумс, только если выбирать между контролем тока или напряжения - мой выбор напряжение, иначе нужно вводить оценку уровня заряда, остаточный заряд итд

RoboTok писал(а):Выход ADC5 я подстраховался, а с датчиков тока мне сказали, что вряд ли будет превышение напряжения. Хотя в прошлой схеме я ставил ОУ как буфер.
Короче, можно поставить стабилитроны или буфер на ОУ 8)

У тебя ОУ не знают даже о напряжении 5в, так кто и почему тебе это сказал?
(Гореть микроконтроллеры будут у тебя на столе) 8)

RoboTok писал(а):Схемка, то ничего, да уж больно громоздкая вышла.

Не зная базовой задачи трудно об этом судить - возможно, у тебя робот должен выживать, если на нем стоят хоть сколько-нибудь аккумуляторов и заряжаться, используя для этого любое доступное напряжение! :crazy:

RoboTok писал(а):Хотел МК с CAN поставить да все МК от NXP идут в корпусе 100 выводном. Не хочется мне корпус на 100 выводов паять.

Зачем там CAN?

RoboTok писал(а):А что вы скажете по поводу стабилизатора на 3.3 и 15В ?
Есть возможность его упростить как то или применить более простую схему ?

Про 15В - идея дохлая, поскольку цепь 3,3V имеет обратную связь и трансформатор работает в импульсном режиме в зависимости от потребления по цепи 3.3V
Ожидать какого-либо выходного напряжения на другой обмотке трансформатора, учитывая, что он запитан НЕсинусоидальным сигналом представляется неправильным. Возможно я ошибаюсь.
3.3V можно легко получить используя стабилизатор типа LM1085IT-3.3 TO220

А вообще стоит однозначно определиться с внутренним напряжением :friends:

RoboTok писал(а):Падение напряжения 5 А * 0.0125 Ом = 0.0625 В.
Да что то хиловато, но МК сможет отреагировать.

Это _нисколько_, поскольку ниже уровня шумов обычных схем :)

RoboTok писал(а):Допустим подал МК ШИМ 90% и индуктивность скрючилась уйдя в глубокое насыщение.

:) Зачем-же её так?!
Реализацию контроля тока посмотри здесь:
http://www.telesys.ru/electronics/projects.php?do=p077
это грамотный человек делал.

ШИМ тебе может и не понадобится.
Проверил напряжение выходное, если снизилось ниже некоего комфортного уровня, то
Включил ключик, дождался когда ток правильный потек - вырубил ключик

RoboTok писал(а):Ну во первых, ключ сразу не выгорит и индуктивность тоже (уже проверил :D ).

Дорожки???

RoboTok писал(а):Во вторых, МК успеет измерить и ток и температуру за долго до выхода из строя системы.
То есть за секунду он успеет сделать кучу преобразований с датчика и разобраться, что индуктивности конец :shock:
Ну и скинет ШИМ.

На силовые транзисторы есть параметр, говорящий в течение какого времени он будет пропускать некий ток КЗ и не выгорит (кажется несколько mS). Все цепи имеют задержки, uC конечное время выполнения инструкций, даже если удастся сделать обработку по-прерываниям только этого события.

RoboTok писал(а):Если будут другие предложения по без гиморойному съёму тока на ключе буду рад выслушать :wink:

[/quote]
ссылку я тебе уже бросил - схема проверена
В остальном - желаю удачи.
Все, устал на кнопки жать.
Bye
Аватара пользователя
mandigit
 
Сообщения: 583
Зарегистрирован: 28 ноя 2005, 12:05
Откуда: Москва

Re: Зарядка и питание устройства со свинцовым аккумулятором

Сообщение RoboTok » 26 апр 2008, 23:25

Обновил вторую схему с верху.

CAN очень удобная штука. В ней на аппаратном уровне реализован обмен сообщениями по типу эл. почты. Кому надо тот примет и обработает сообщение.
И не надо писать кучу кода, чтоб это всё реализовать на I2C или ещё где.

Компаратор не стал ставить на датчик тока, а увеличил токосъёмный резистор, теперь 0.125В точно сможет поймать МК. А максимальный ШИМ я ограничу программно до 60%.
Хотя ещё подумаю, штука хорошая.

Добавлено спустя 1 час 31 минуту 14 секунд:
Чуть-чуть упростил схему.

Жду комментарии.
Вложения
ttt.gif
Аватара пользователя
RoboTok
 
Сообщения: 1060
Зарегистрирован: 04 фев 2008, 13:18
Откуда: Москва
прог. языки: PHP

Re: Зарядка и питание устройства со свинцовым аккумулятором

Сообщение mandigit » 27 апр 2008, 00:26

RoboTok писал(а):Обновил вторую схему с верху.

Что, для чего - понятно. Можно макетировать.

В зависимости от частоты преобразования возможно можно управлять силовым транзистором без драйвера (напрямую процессором). Фронты при этом завалятся, но может быть в допустимых пределах. Конечно придется на 5В логику перейти.

RoboTok писал(а):CAN очень удобная штука. В ней на аппаратном уровне реализован обмен сообщениями по типу эл. почты. Кому надо тот примет и обработает сообщение.
И не надо писать кучу кода, чтоб это всё реализовать на I2C или ещё где.

Знаю.
CAN - хороший стандарт передачи данных для сложных бортовых систем.
Здесь-то зачем CAN? С таким-же успехом можно в это устройство USB впихнуть (хотя кому-то может показаться что без блютуза зарядник заряжать аккумуляторы не сможет, однозначно :)
Если причины есть - поставишь потом другой камень, а 90% проекта не изменится.

RoboTok писал(а):Жду комментарии.

В дело!
На этапе изучения/проектирования сделано достаточно.
Аватара пользователя
mandigit
 
Сообщения: 583
Зарегистрирован: 28 ноя 2005, 12:05
Откуда: Москва

Re: Зарядка и питание устройства со свинцовым аккумулятором

Сообщение RoboTok » 27 апр 2008, 01:19

mandigit писал(а): В зависимости от частоты преобразования возможно можно управлять силовым транзистором без драйвера (напрямую процессором). Фронты при этом завалятся, но может быть в допустимых пределах. Конечно придется на 5В логику перейти.

CAN - хороший стандарт передачи данных для сложных бортовых систем.


Фронты настолько сильно завалятся что огого. Короче напрямую незя. Ключ греться начинает сильно и КПД падает. И это при 37кГц, а выше вообще ключ не откроется.

Так "для сложных систем", то я и хочу применить. Уж я стока в свою машинку электроники навтыкаю :crazy:
Аватара пользователя
RoboTok
 
Сообщения: 1060
Зарегистрирован: 04 фев 2008, 13:18
Откуда: Москва
прог. языки: PHP

Re: Зарядка и питание устройства со свинцовым аккумулятором

Сообщение mandigit » 27 апр 2008, 11:52

RoboTok писал(а):Фронты настолько сильно завалятся что огого. Короче напрямую незя. Ключ греться начинает сильно и КПД падает. И это при 37кГц, а выше вообще ключ не откроется.

Это и от ключа зависит. Нужен типа irl
Хотя с драйверочком - это очень даже правильно!

RoboTok писал(а):Так "для сложных систем", то я и хочу применить. Уж я стока в свою машинку электроники навтыкаю :crazy:

Лампочкой через CAN уже помигал? :)
Машинка уже есть какая-то или все в чистом виде "проект"?

Посмотри, как-то набросал материал по бортовой сети - может что-то полезное для себя почерпнешь http://imobot.ru/pdfs/bvk_spec1.pdf
Аватара пользователя
mandigit
 
Сообщения: 583
Зарегистрирован: 28 ноя 2005, 12:05
Откуда: Москва

Re: Зарядка и питание устройства со свинцовым аккумулятором

Сообщение RoboTok » 27 апр 2008, 12:54

В проектах есть машинка.
Почитал статью как раз в ней то и говорится, что CAN хорош, но ещё там не написано, что в CAN реализовано много функций на аппаратном уровне, что увеличивает реакцию и скорость работы.
Аватара пользователя
RoboTok
 
Сообщения: 1060
Зарегистрирован: 04 фев 2008, 13:18
Откуда: Москва
прог. языки: PHP

Re: Зарядка и питание устройства со свинцовым аккумулятором

Сообщение mandigit » 27 апр 2008, 16:22

:) Так это-же моя статья - эксклюзивчик так сказать!
Дай ссылку в проект, где описана машинка (не могу найти)

RoboTok писал(а):В проектах есть машинка.
Почитал статью как раз в ней то и говорится, что CAN хорош, но ещё там не написано, что в CAN реализовано много функций на аппаратном уровне, что увеличивает реакцию и скорость работы.
Аватара пользователя
mandigit
 
Сообщения: 583
Зарегистрирован: 28 ноя 2005, 12:05
Откуда: Москва

Re: Зарядка и питание устройства со свинцовым аккумулятором

Сообщение Mazayac » 28 апр 2008, 15:39

mandigit писал(а):Это и от ключа зависит. Нужен типа irl

IRL - это всего-навсего ключ, допускающий управление "логическим" уровнем на затворе (5 вольт вместо типовых 10...12).
Емкость же затвора у такого ключа не обязательно ниже, чем у обычного.
Так что искать нужно не только с логическим управлением, но и по емкости кандидатов отбирать.
А вообще как верно замечено выше - управляющие драйверы рулят :)
Аватара пользователя
Mazayac
 
Сообщения: 377
Зарегистрирован: 25 апр 2008, 17:40
Откуда: Нижний Новгород
ФИО: Непочатов Алексей Николаевич

Re: Зарядка и питание устройства со свинцовым аккумулятором

Сообщение RoboTok » 28 апр 2008, 16:55

mandigit писал(а): (не могу найти)


viewtopic.php?f=10&t=3668
Аватара пользователя
RoboTok
 
Сообщения: 1060
Зарегистрирован: 04 фев 2008, 13:18
Откуда: Москва
прог. языки: PHP

След.

Вернуться в Электроника, электротехника

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 3

Mail.ru counter