Тестирование зарядки "Пчёлка". Восстановление АКБ.

[Alex_Pchelkin]

Ко мне поступил справедливый вопрос : будет ли в третьей версии быстрый заряд NiCd/NiMh?

Теперь да, будет. По всем правилам дельта пика. Спасибо вовремя поступившему замечанию от Рустема. Однако, для этого пришлось отказаться от внутреннего бесплатного, но всего 10 битного АЦП контроллера, и взамен поставить внешний, по факту 15битный AD7171, к счастью - недорогой. 30 вольт диапазона прибора/2в15й степени = 0.001(даже чуть меньше). В итоге, разрешение вольтметра теперь повышается до 1мВ. Дельта пик может начинаться от 2.5мВ, значит, счёт от 1мВ отработает верно.

Хоть индикатор на приборе может показывать только сотые, но при связи с компьютером на мониторе можно выводить и тысячные. При просмотре, конечно, важна и интересна динамика, а не абсолютные значения.

Второй заяц - это измерение внутреннего сопротивления больших аккумуляторов и аппроксимация его остаточной ёмкости. Там как раз будет игра с милливольтами.
Прошивка может обновляться самостоятельно без пересылки, поэтому сейчас важно создать аппаратную основу, а затем постепенное появление функции оценки ёмкости и тд. Основные функции, конечно будут сразу.

Внешние тепературные сенсоры можно использовать по-разному. Касаемо тех же NiMh, их можно задействовать как страховочный механизм прекращения заряда по начавшемуся разогреву, хоть по алгоритму до этого и не должно дойти, но предохранитель быть должен.

[Alex_Pchelkin]

В связи с поддержкой выходных напряжений до 30 вольт включительно, пришлось дополнить электронную защиту выхода.

1. Защита от броска тока по выходным проводам при подключении источника напряжения(аккумулятор, до 30В) к выходным клеммам.
Установлен компаратор, запирающий первый выходной ключ при токе, превышающем максимальный. Компаратор работает на контроль отрицательного тока, втекающего в устройство. Полный заряд конденсаторов произойдёт плавно за полсекунды с частотой порций 500Гц.
В ранних моделях заметна искра, так как выходные ёмкости заряжались без ограничения тока. При этом, ввиду относительно низкого напряжения и энергии, ничего не повреждалось.

2. Защита от броска тока по выходным проводам при коротком замыкании клемм в процессе работы. Так как устройство может работать как источник напряжения, например, для запитки произвольного электропотребителя, то такая ситуация вполне возможна.
Установлен компаратор, запирающий второй выходной ключ при токе, превышающем максимальный. Компаратор работает на контроль положительного тока, вытекающего из устройства. Здесь также, за полсекунды произойдёт полный разряд выходных конденсаторов через короткозамкнутые выходные крокодилы.
В ранних моделях будет заметна искра. Это быстрый разряд выходных емкостей. Кратковременный ток при этом, по расчётам, может достигать 200 и более ампер. Опять же, на небольших напряжениях, повреждения выходных элементов не происходит.
Полностью закрывать выходной ключ при коротком замыкании выходных клемм во всех моделях Пчёлки не предусмотрено. Потому что Пчёлка всегда могла работать на короткозамкнутые клеммы, читай способна поднимать в ноль разряженные батареи. Третья модель может развивать при этом свой максимальный ток, тогда как в раньше этот ток ограничивался 2.5-3 амперами.

3. Защита от неправильной полярности включения источника напряжения, до 30В. Работа этой защиты основана на полном запирании выходных ключей до тех пор, пока присутствует неправильная полярность подключения.

На выключенном из сети устройстве выходные ключи закрыты, подключение аккумулятора искру так же не вызывает.

4. Защита от подключения к выходным клемма источника напряжения выше 30 вольт. Здесь уже начнёт работать плавкий предохранитель внутри.

В любом случае - ни искр, ни пожара. Схема защиты построена на двух встречно включенных транзисторах IRF3205 , сдвоенном компараторе LM319 , транзисторе BC857  , двух оптопар PC817C , одном конденсаторе 10нФ , нескольких диодах 1N4148 и чип резисторов. Как видите, удорожания по факту нет, все детальки очень недорогие, можно сказать самые дешёвые. Время на создание схемы защиты - 8 рабочих дней, и столько же негодных схем. Последняя в моделировании работает на отлично, надеюсь так же будет на деле.

Построение защиты высвободило одну ножку контроллера, которая раньше все же помогала, управляя вспомогательной цепью, частично снизить броски тока. Свободную ножку решено было подключить напрямую к звукоизлучающей пьезо-пластинке. Дешевле не бывает. Сценарий управление звучанием - по определённым событиям, потом вместе решим, будут обновления прошивки, с самостоятельной перепрошивкой. Это дополнение 1.12 к новостям

Когда будет третья модель? Сейчас ведётся переразводка нижней печатной платы. Переразводка связана с добавлением всё той же защиты, корректора коэффициента мощности, выходного дросселя, установкой всех корпусов ТО-220 в один ряд(ранее один из них крепился отдельно) , а также замены(диодный мост, входной конденсатор) элементов и/или изменения их расположения. Ориентировочное время окончания - середина января, может раньше. Затем берусь за верхнюю печатную плату. Этот момент я здесь отмечу. После переразводки верхней платы я отдаю их в изготовление, это ещё неделя. Затем монтаж заранее заказанных комплектующих, затем наладка, затем макет третьей модели в двух экземплярах и без корпуса. Но это всё равно хороший момент, так как уже можно будет назвать твёрдые сроки ответа на вопрос выше. Спешка умеренная, ошибки никому не нужны.
Лучше позже, но лучше.

[Влад Мак]

Друзья, всем добрый день!

Накопившиеся новости на сегодняшний день:
1. Если сайт электротранспорта разрешит, то скоро(до НГ к сожалению не успею) вашему вниманию будет представлена третья(на сайте прибора сейчас вторая) версия Пчёлки со следующими отличиями(относительно возможностей, что уже  ..

Хорошо бы дополнить Ваше ЗУ измерителем импеданса.

[Lithium]

Хорошо бы дополнить Ваше ЗУ измерителем импеданса.

г) оценка внутреннего сопротивления

- не? 

[Влад Мак]

г) оценка внутреннего сопротивления

- не? 
[/quote]
Пожалуй Вы правы.
Не внимательно просмотрел весь текст.
"1.5.2 Постановка задачи прибору в удобной программе(так же обновляемой) на ПК. Там же сбор, накопление  и вывод результатов. Задачи могут быть самыми разными:
а) обычная задача на заряд или разряд произвольного аккумулятора
б) автоматизированная задача циклирования, без человеческого фактора
в) оценочное измерение ёмкости как, например, фирменные дорогие приборы Бош
г) оценка внутреннего сопротивления
д) строгий сравнительный тест разных способов заряда и тем самым поиск самого лучшего(см. п. 1.4) ".
Правде, не совсем понятно, что понимается под оценкой и как пользоваться данной опцией.

[Alex_Pchelkin]

Правде, не совсем понятно, что понимается под оценкой и как пользоваться данной опцией.

Вы правы. Мне нужно узнать, как производится измерение внутреннего сопротивления в других устройствах. Ведь внутренее сопротивление нелинейное, значит нужны договорённости, стандарты.
Ещё хорошо бы раздобыть экспресс-анализаторы ёмкости аккумуляторов Бош или Кулон12. А лучше оба. Что бы для начала сравнить их между собой.

[Влад Мак]

Правде, не совсем понятно, что понимается под оценкой и как пользоваться данной опцией.

Вы правы. Мне нужно узнать, как производится измерение внутреннего сопротивления в других устройствах. Ведь внутренее сопротивление нелинейное, значит нужны договорённости, стандарты.
Ещё хорошо бы раздобыть экспресс-анализаторы ёмкости аккумуляторов Бош или Кулон12. А лучше оба. Что бы для начала сравнить их между собой.

Можно измерять на базе методики ГОСТ проверки АКБ (найденной AlexSoroka :
"...Полностью заряженные аккумуляторы (электродные пластины)
открытого исполнения через 0,5 ч после окончания заряда включают на разряд током 1,25С10А. Аккумуляторы считают выдержавшими испытания, если через 5 с после начала разряда напряжение снизится не более чем на 0,4 В от значения напряжения, замеренного перед разрядом..."
Ну, а так цены на тестеры не гуманные http://www.at-systems.ru/
Ну или подключать Ваше ЗУ к нагрузочной вилке.

[Alex_Pchelkin]

"...Полностью заряженные аккумуляторы (электродные пластины)
открытого исполнения через 0,5 ч после окончания заряда включают на разряд током 1,25С10А. Аккумуляторы считают выдержавшими испытания, если через 5 с после начала разряда напряжение снизится не более чем на 0,4 В от значения напряжения, замеренного перед разрядом..."

Сделать это совсем не вопрос. Вопрос в другом - а что дальше?

Ну, а так цены на тестеры не гуманные http://www.at-systems.ru/

Уверен, там львиная доля цены в мозгах процессора. Пусть дадут на оценочную эксплуатацию, с возвратом. Зато отзывы сделаем. По точности оценки конечно. В сравнении с гостовским разрядом ЗУПа нормально циклируемого аккумулятора.

Ну или подключать Ваше ЗУ к нагрузочной вилке.

Внутрь Пчёлки? Пока не дорос до такого решения, там и так всё компактно. Хотя, подумать можно, сделать как опцию. Радиатор ведь подходящий внутри есть. Нужно определиться с малым сопротивлением, его креплением и коммутацией. Я согласен, наличие нагрузочной вилки трудно переоценить.

[Влад Мак]

Внутрь Пчёлки? Пока не дорос до такого решения, там и так всё компактно. Хотя, подумать можно, сделать как опцию. Радиатор ведь подходящий внутри есть. Нужно определиться с малым сопротивлением, его креплением и коммутацией. Я согласен, наличие нагрузочной вилки трудно переоценить.

НЕт, нарузочная вилка , как "выносной щуп". Ваше ЗУ анализирует изменение напряжения (тока) на нём.

[Lithium]

А по-моему вообще не стоит делать ни встроенную нагрузочную вилку, ни монитор внешней нагрузочной вилки. Кому нужно лишнее усложнение и удорожание? Кому нужен монитор этот, там же всё просто, если за столько-то секунд напряжение не просело ниже стольки-то, то всё в порядке. 
Нагрузочных вилок - валом в магазинах, кому надо, и так купят.

[Влад Мак]

А по-моему вообще не стоит делать ни встроенную нагрузочную вилку, ни монитор внешней нагрузочной вилки. Кому нужно лишнее усложнение и удорожание? Кому нужен монитор этот, там же всё просто, если за столько-то секунд напряжение не просело ниже стольки-то, то всё в порядке. 
Нагрузочных вилок - валом в магазинах, кому надо, и так купят.

Может и так, но покупатели "тестеров аккумуляторов" за что-то платят по 18-38 тыр.

[Alex_Pchelkin]

Опцией будет возможна встроенная нагрузочная вилка на ток порядка 150 ампер. Сопротивление прибора аккумулятору 50мОм(0.05 Ом) : 2*10мОм выходные провода, 10мОм транзисторы+сопротивление контактов крокодилов, 20мОм встроенное нихромовое сопротивление.

Дополнительные детали и их стоимость:

1. 2 транзистора IRFB7434 по 50руб/шт
2. Нихромовая проволока 25см, диаметром 4мм. Тоже примерно 50рублей. В форме спирали места почти не съест.
3. 2 оптопары PC817 по 5 рублей.
4. Несколько мелких элементов организации управления транзисторами.

Итого по деталькам рублей 200.

Если замыкать вилку на 5 секунд, то оценочный расчёт подъёма температуры показывает:

1. Нихром потеплеет на 280гр.
2. Провода на аккумулятор потеплеют на 48гр.
3. Крокодил.. на каждом выделится за время теста порядка 100 Ватт, если сопротивление контакта с аккумулятором 4мОм. У Пчёлки я столько намерил. Ну и что, крокодил потеплеет конечно. Но ведь магазинные нагрузочные вилки тоже с крокодилами.
4. Транзисторы потеплеют на 41 градус.

Ток в момент замыкания вилки будет выводиться на амперметре, его оцифровка через сопротивление канала транзисторов. Напряжение само собой на вольтметре.

Управление вилкой сначала будет через программу на компьютере. Там же анализ внутреннего сопротивления.

Влад Мак, спасибо за поднятие вопроса о вилке.

Может и так, но покупатели "тестеров аккумуляторов" за что-то платят по 18-38 тыр.

Так зря или нет платят?

[Влад Мак]

Опцией будет возможна встроенная нагрузочная вилка на ток порядка 150 ампер...
Итого по деталькам рублей 200...
Влад Мак, спасибо за поднятие вопроса о вилке.

Я думаю, что прибавка в цене несущественна, а возможность оценить внутреннее сопротивление - будет приличной опцией.
Недавно принесли аккумулятор (стартерный 125А\ч), три месяца как купили, плотность электролита и напряжение - в норме, а на морозе стартер не крутит.
Вроде как на гарантии, но скорее всего продали засульфатированным.
Наверняка гарантийщики могли бы Вашем ЗУ , давать диагноз.
Желательно во время продажи и при рекламации.
Основная цена тестра , конечно , в программе.
Когда было соревнование Вашего и А.Сороки ЗУ, график изменения импеданса был бы наглядным , для оценки эффективности ЗУ.

Так зря или нет платят?

У кого большие объёмы продаж или количество используемых аккумуляторов, возможно и не зря.
А рядовому юзеру, это конечно дорого.

[serg1971]

Сорри за Офф топ, но...

ВСЕХ С НАСТУПАЮЩИМ!!!

[Alex_Pchelkin]

Поздравляю всех со всеми праздниками!

Текущие новости.

Лучшее - враг хорошего. Не успел заказать хорошее АЦП AD7171, как случайно нашёл отличное АЦП ADS1115 - два мультиплексируемых дифференциальных rail-to-rail канала, внутренний опорник, I2C шина. Находка для вольтметра+амперметра в одном стакане. Затем определился с классным инструментальным усилителем AD8237 токового шунта. Ну как не пойти навстречу производителям таких конфеток? Снова засел за перерисовку схемы. Вкупе с нагрузочной вилкой. В итоге, расчётное разрешение амперметра 0.5мА(0.0005А) , а напряжения - не хуже 0.7мВ. Причём, с высокой температурной стабильностью  и во всём диапазоне, без переключения коэффициента усиления. Компенсация нуля тока делается программно автоматически с каждым включением. Калибровка по току делается легко - достаточно иметь эталонный амперметр и ввести поправку на экране монитора, которая затем перепишется в ПЗУ прибора. Благодаря высокой линейности и стабильности, точность амперметра будет практически(с точностью до долей процента) равна точности эталонного амперметра. Аналогично и с вольтметром. Скоро дело до института метрологии хочется довести.

Амперметр теперь будет 4х-цифровой, как вольтметр. Зачем такая точность? Во-первых, к хорошему привыкают быстро. Во-вторых - батарейки сейчас бывают маленькие, точность измерения их ёмкости лишней не будет. Да и в больших аккумуляторах точность измерения внутреннего сопротивления тоже не помешает. В третьих - выше обозначенные микрушки относительно недорогие, жалко их производителей, они старались, а мы что же, не оценим?

Объёдинение в I2C шину нескольких, ранее независимых узлов, высвободило несколько ножек контроллера. Поэтому, кнопку включения нагрузочной вилки можно сделать на корпусе, а не программно.

Эволюционно, только сейчас стало хорошо видно, что третья модель будет иметь слишком хорошие параметры для простого зарядника с адаптивным способом заряда свинца. Это уже объективная дополнительная цена. А если человеку нужен лишь адаптивный способ, но  подешевле, вместо экстра точности, связью с компьютером, максимальным током при нуле напряжения и т.д.? Так ведь это вторая модель!

Второй мотив не убивать вторую модель - дать с помощью неё жизнь третьей модели. Я хотел к середине января, сегодня то есть, закончить переразводку нижней платы. Но я даже схему не могу закончить. Только нарисую и распечатаю, как вечером приходит озарение, утром всё отправляю в мусорку и по новой. Сейчас вот, снова высокая степень готовности схемы к печати. Затем всё та же переразводка печатной платы, высокая степень компоновки, полностью вручную обе платы. Затем наладка новых аппаратных возможностей, оживление usb, создание интерфейсной оболочки на компьютере. С голоду умереть можно.

[Alex_Pchelkin]

В свете прошлого поста и.. да простят меня вышестоящие модераторы.. :

принимаю заказы на вторую модель Пчёлки : непревзойдённая точность, надёжность, гибкость, гарантия, адаптивный алгоритм лучше "классического", функция нахождения в состоянии сохранения заряда путём детектирования полного заряда и дальнейшей подачей зарядных импульсов через самостоятельно введённое время(зависит от аккумулятора и его состояния), например, два часа или иное, а также встроенный разряд и т.д.

[egene]

посмотрел ваш сайт, а цены на прибор и не нашел.

[zamkoff]

посмотрел ваш сайт, а цены на прибор и не нашел.

Внизу в тексте есть 7000 рупий