Моргалка от Павел Валерьевич.
http://electrotransport.ru/ussr/index.php?topic=30718.0
Теоретические предпосылки:
1. АКБ следует заряжать стабильным током вплоть до верхнего порога. Метод Вудбриджа и прочие вульгарные СС CV, IUIoU, IUoU, IUo- считать злом.
2. Верхним порогом следует считать 14,4 вольта.
3. Заряжать АКБ следует чередуя подачу тока и отдых, в соотношении примерно 70/30 процентов. Это назвали "Моргалкой", коллективный разум согласился.
4. По достижении верхнего порога следует прекратить подачу тока, через какое то время X опять подать, затем опять прекратить и опять подавать и прекращать не превышая верхний порог. Сила тока при этом неизменна. Это называется "Добивкой".
5. Время Х можно определить несколькими способами:
5.1 Включать ток можно по достижению какого то нижнего порога, произвольно устанавливаемого. Например 13,2 вольта. Очевидно, что низкий порог повлечёт за собой долгую паузу, а это снизит КПД добивки. Кроме того, некоторые АКБ могут вообще не достичь нижнего порога в 13,2 вольта, например свежие, большой ёмкости или с высокой плотностью электролита, для которых характерны высокие показатели НРЦ.
5.2 Включать ток можно через фиксированный отрезок времени, например 10 секунд, не учитывая какая нижняя планка по напряжению получается.
5.3 Включать ток при достижении определённого значения скорости снижения напряжения в паузе. Очевидно, что скорость падения вначале паузы будет высокой, а при приближении к нижней планке данной конкретной АКБ снижается, переходя на графике в горизонтальную линию ( про производные функции в этой теме не будем ).
Резюмируя можно сказать, что весь процесс заряда состоит из "моргания" и "добивания" после достижения верхнего порога.
Лучшим, однако требующим специфических знаний, считаю способ добивки 3. Способ 1 неудобен тем, что нижние планки у разных АКБ сильно разнятся.
Я выбрал способ 2 и собрал схему на таймере NE555.
Итак начнём сначала.
Схематично это выглядит так:
Для реализации такого алгоритма нам нужно:
1. Источник стабильного тока в 10-20 ампер, в зависимости от того какие батареи собираемся заряжать.
2. Логический блок. Таймер-генератор прямоугольных импульсов со скважностью 70%, управляющий ключом.
3. Ключ на мосфете, который будет отрезать порции тока.
4. Устройство, регистрирующее верхний порог и подающее сигнал на логический блок.
Можно добавить, что в процессе обсуждения моргалок, было предложено ввести модуляцию сигнала частотой около 35Гц. Есть мнение, что такая гребёнка полезна для заряда и даже глазом заметно движение электролита в банках, без газообразования.
Поэтому в моргалку был введён ещё один блок - 5. Модулятор. Генератор прямоугольных импульсов. Он как бы дробит нашу порцию постоянного тока на серию импульсов.
Блок 2. "Моргалка"
Блок 2 можно считать основным. Собран на таймере NE555. Генерирует прямоугольный сигнал с частотой 0.033Гц при разомкнутом переключателе SA1 и 0.016Гц при замкнутом, со скважностью около 75%. Высокий уровень на выходе длится около 22сек и 44сек соответственно. То есть присутствуют 2 режима моргания 22/7сек и 44/14сек заряд/пауза.
По сути, замыкая SA1 мы меняем ёмкость конденсатора, тем самым меняем частоту генерации и соответственно время заряда/паузы. Можно поставить многопозиционный переключатель с набором конденсаторов и оперативно изменять режимы. Или коммутировать джамперами, кому как нравится. Очевидно что для малоёмких АКБ время должно быть меньшим.
Теперь о режиме "добивки". При достижении верхнего порога в 14,4 вольта, ток с измерительного блока 4 подаётся на времязадающий конденсатор и практически мгновенно заряжает его, тем самым на выходе блока 2 появляется низкий уровень и заряд прекращается. Стабилитрон нужен для ограничения напряжения на конденсаторе С2 на уровне 6,2-6,8 вольт.
После паузы опять начинается заряд и если уровень напряжения достигает 14,4 вольта, он прекращается. Ели верхняя полка не будет достигнута, то заряд продлится 22сек или 44 сек, в зависимости от положения SA1.
Весь заряд АКБ выглядит так: сначала работает моргалка, заряд 22сек, потом пауза 7 сек и т.д. Если же в течении времени заряда достигнута верхняя планка в 14,4 вольт, заряд немедленно прерывается и начинается пауза в 7 сек. То есть в конце заряда АКБ, время заряда постепенно подрезается и моргалка плавно переходит в добивку, пауза неизменна. В конце заряда АКБ заряд идёт короткими импульсами порядка 0,2-0,5 секунды с паузой между ними в фиксированные 7 секунд.
Настройка блока заключается в подборе стабилитрона по напряжению стабилизации, при низком напряжении, меньше 6,2 вольта генерации не будет, будет постоянный заряд АКБ без моргания, а при высоком, больше 7,5 вольт будет увеличиваться пауза в режиме добивки.
В остальном обвязка стандартная. Светодиод зелёного цвета служит сигнализатором заряда, при паузе- гаснет.
Блок 3. Ключ.
Ключом выступает n-мосфет IRF3205 или любой другой с такими же, или лучшими характеристиками. Драйвером служит оптопара 817с.
Блок 4. Измерительный узел.
На компонентах D2, R4, R5, R6, R7, C1 собран делитель напряжения, которое с движка переменного резистора прикладыватся к управляющему электроду стабилитрона TL431.
При достижении на клеммах АКБ 14,4 вольт, через стабилитрон начинает идти ток, который зажигает светодиод LED1 красного цвета и светодиод оптопары, что вызывает открытие транзистора оптопары, ток с эммитора которого подаётся на Блок 2 в качестве сигнала.
Резисторы R1 и R2 токоограничительные, красный светодиод LED1 служит сигнализатором сработки блока, резистор R3 шунтирует светодиоды, предотвращая их холостое свечение, так как через стабилитрон всегда идёт небольшой ток.
Настройка узла заключается в следующем: запитать узел от 9 вольт, подключить к выходам +АКБ и -АКБ регулируемый блок питания, выставить на нём 14,4 вольта и вращением движка подстроечного резистора R5 добиться свечения светодиода LED1. При указанных номиналах делителя срабатывание будет примерно в среднем положении движка. Потом подкорректировать настройку на реальной АКБ. Нужно заметить, что отсечка в начале добивки и в конце разнится примерно на одну десятую вольта, если в начале выставить срабатывание на 14,3 вольта, то к концу добивки будет пробивать до 14,4 вольта, особенности аналоговых схем, что не ухудшает характеристик устройства.
5. Модулятор.
Генератор прямоугольных импульсов. Он как бы дробит нашу порцию постоянного тока на серию импульсов.
Модулятор собран на таймере NE555. Схема стандартна и особенностей не имеет. Обвес рассчитан под генерацию прямоугольных импульсов с частотой 35Гц и скважностью 50%.
На 4 ногу микросхемы поступает сигнал с блока 2, при высоком уровне которого генерация разрешается.
6. Блок стабилизации напряжения питания.
Дабы стабилизировать параметры схемы: частоты генерации, опорное напряжение, в схеме присутствует блок стабилизации напряжения питания.
Выбор девяти вольт обусловлен падением напряжения на стабилизаторе серии 78Lxx около 2 вольт.
 
Вариант ключа на TLP250:
Сделал печатку под 3 мосфета в параллель в корпусе TO-252 с драйвером TLP250
 
 
Я заметил значительный прогресс после применения специализированного драйвера мосфета и блока электролитов перед мосфетом для импульса. В случае же "грязного" графика восстанавливает очень слабо.
Моргалка от Павел Валерьевич.
« Ответ #392 : 12 Дек 2015 в 21:42 »
Предлагаю вниманиюю общественности новую концепцию моргалки.
Основное отличие от первой приставки- это отсутствие отсечки по напряжению. Вместо отключения подачи тока по достижении порога в 14,4 вольта в новой приставке будет снижаться скважность модуляции.
Опытно установлено, что скважность в 3-5% при частоте модуляции 35 герц не ведёт к кипению и чрезмерному росту напряжения на заряженной АКБ. В то же время 35 коротких импульсов в секунду работают над батареей.
Алгоритм работы такой:
1. Заряд/разряд/пауза- 22/1/7 секунд.
2. Заряд модулирован частотой 35Гц.
3. Скважность в начале заряда 65%, к верхнему порогу (14,4в или 16в в импульсе) снижается до нуля (возможно до 1-2%, надо потестить).
То есть полное отключение тока заменено уменьшением скважности до короткой иголки. Сила тока при этом не уменьшается.
На неделе сделаю в железе и представлю схему.
Интересный материал от Сороки
http://electrotransport.ru/ussr/index.php?topic=2103.msg531537#msg531537
Какие основные причины появления сульфатации?
Вопрос неправильный.
Пишу снова - в последний раз. 
Бороться с сульфатацией, это все равно что бороться с холестерином. Из холестерина сделаны стенки сосудов тела и мозговая ткань содержит около 30% всего тканевого холестерина. Так и с сульфатацией - она неизбежный сопутствующий но побочный процесс заряда. Главное тут это понимать, что "разовая борьба" , как про это пишут продавцы всяких "классических зарядок", не имеет смысла, потому что сульфатация как дыхание - она есть всегда когда есть циклы заряд-разряд, и "борьба" имеет смысл только в ключе "минимизации" выпадения сульфатов-кристаллов, а не всеобщей ликвидации, потому что убрав сульфатацию один раз - с новым циклом разряда вы снова получите её.
Заряжать с обеспечением минимальной сульфатации нужно всегда, а не раз в полгода 
Тренируя рост кристаллов малыми токами вы приводите АКБ к "белому налету" который можно только сбить кипячением внутрь (вниз) банок, но НЕ растворить обратно. Напомню что сульфат свинца НЕ РАСТВОРИМ В СЕРНОЙ КИСЛОТЕ (спорщики с этим фактом стройными рядами идут учить Химию!  )
Советы очень умных "производителей кипятильников" заряжать АКБ с кипячением напряжениями до 18в направлены на сбивание пузырями газов (водород и кислород) "окалины"(т.е. сульфатов) с поверхностей. Вам забывают сказать что сульфаты это СУЛЬФАТ (соль) СВИНЦА, значит часть свинца выведена из реакции и часть кислоты тоже, и теперь этот шлам еще и пузырями перемешивается внутри банок, оседая где ему вздумается.
Задумайтесь что вы делаете с АКБ когда у вас "пузыриться" внутри банок.
http://electrotransport.ru/ussr/index.php?board=162.0 Зарядное Устройство от Алекса Сороки (ЗУС) (Модератор: Alex_Soroka)
|
