Позволю я себе немного вставить свою мысль.
Если уж очень охота промоделировать мощность принятую и отдаваемую в зависимости от времени заряда/разряда, то можно востользоваться вот такой статьёй и её моделью. В данной работе хоть и рассматриваются ионисторы а не аккумуляторы, но принципы накопления заряда почти такие же (ну близкие).

Название статьи:
Double Layer Capacitors: Automotive Applications and Modeling (55675881.pdf) David Allen New.

Всё хочу, сделать такой рассчет, но пока некогда.
Могу дать модель ионистора измеренную по данной статье от NESSCAP 2.7V - 10F (маленький боченок, напоминающий электролитический конденсатор, тип забыл.). Или дам его результаты измерения в виде осциллограммы до 300 секунд.

Вот хорошие, дела. У меня внешняя часовая микросхема от ионистора 0.22F, неделю пашет. А тут как раз мой размерчик XXXL. 5000 F !!! БООЛЬШОЕ СПАСИБО. Если честно, то я даже не знал что такие размеры вообще выпускают, есть над чем подумать.

"Итоги подведем.." (с) Подерв"янський
Как я понял, вопрос был в том, каков будет КПД аккумулятора вместе с зарядкой.
Ответ в данном разе такой - хрен его знает. Ок. 0,75 у самого аккумулятора и 0,8-0,9 у импульсной зарядки. На LM317 - ну 0,7-0,8. Большинству не особо интересно точное его значение. Хотя бы потому, что цена электроэнергии в розетке раза в 3-10 меньше, чем полученной от аккумулятора. Из-за амортизации последнего. Книжка пишет, что свинцовый аккумулятор отрабатывает в сумме порядка 200-300 своих емкостей. Причем больше - при неглубоком разряде. Так шо потери в заряднике народ больше интересуют с т. з. его нагрева, чтоб не сгорел. А если уж действительно надо узнать КПД аккумулятора в конкретном режиме - придется интегрировать энергию по зарядным и разрядным кривым аккумулятора для этого самого режима. Можно и специальное устройство сделать, чтоб заряжало-разряжало, измеряло и интегрировало мощность и писало логи. Мне бы, напр., хотелось такую штуку иметь, но вряд ли я ее сделаю. Долго потому что. А готовую я что-то в продаже не видел. Оно ж еще и с компьютером должно работать, чтобы там хранить и обрабатывать данные циклов. У аккумуляторных заводов такие устройства есть, заказные и штучные, наверно. Стоят они неслабо, как я думаю .

Решил не плодить темы и продолжить здесь. У нас задача очень похожа на ту, которой озадачился топикстартер. Есть в природе BQ24702. Кормит она 12-ти вольтовый кислотник от 16.3 вольт. Всем хороша но дорога. Хотим попробовать заменить ее схемой на микроконтроллере. Особенно любим STM32F100 за 0.9$(хотелось бы его прикрутить - все равно много их покупаем), но чувствую что сейчас велосипед изобретать начнем. Если кто ссылкой поделится на готовый пример - будем признательны. Заряжать хотим импульсным источником. Посмотрел сайт http://www.csb-battery.com но ничего подходящего не нашел. Наверное плохо искал...

два уточнения, пожалуйста:
- ток заряда каков? У аккумулятора же кроме напряжения и емкость есть.
- а что там должен делать микроконтроллер? Веселую мелодию проигрывать?

логичные вопросы...
1. Аккумулятор хотим использовать на 12V 2.2Ач - вот такой http://www.1000va.ru/shop/delta/dtm_12022
2. По первым прикидкам микроконтроллер должен делать то же самое что сейчас BQ24702 и еще кое что
- самостоятельно питаться от полностью разряженного (вольт до 10) аккумулятора
- обеспечивать от БП (в нашем случае это 16.3 вольта в редких случаях может быть в пределах 18...24) одновременную зарядку аккумулятора и питание основного устройства (до 240 mA в аккумулятор и до 350 mA в само устройство)
- показывать пропажу и появление напряжения основного БП
- в случае пропажи напряжения с БП переключать питание устройства на аккумулятор без перезапуска (моргания)
- возвращаться на питание от БП при появлении напряжения. соответственно не допускать одновременной подачи на устройство напряжения с аккумулятора и основного источника
- обеспечивать управляемую импульсную зарядку аккумулятора: если сильно разряжен - посильнее накачивать, если близко к финишу - по слабее. Ну и если полный - чуть больше тока саморазряда. Цифры есть - все программируется
- обеспечивать отключение устройства при опасном уровне разряда аккумулятора. Неплохо бы и себя в сон заводить чтоб ничего не потреблять и не убивать дальше, хотя у STMки потребление в отключке меньше тока саморазряда.

Это то что умеет сама BQ24702

По иронии судьбы сейчас наше устройство следит за толпой температурных датчиков которые закреплены на аккумуляторах с большом ЦОДе одного оператора. То есть там уже столкнулись с проблемой взрыва/возгорания кислотников при повреждениях а в самом следящем устройстве эта проблема не решена - вообщем температуру мерить. Тут все не просто. Внутри корпуса MiniRack температура меняется самопроизвольно и непредсказуемо - в зависимости от места расположения изделия в стойке. Неплохо бы иметь защиту от ложного "потепления".
Кроме этого было бы интересно автономно мерить ток потребляемый самим устройством и реально закачиваемый в аккумулятор, чтоб сравнить с установленным.

Наверное еще чего то забыл....

В самой BQ используется толпа компараторов с опорами. В процессоре как мне кажется должно хватить 12 каналов АЦП с запасом

Сообщение отредактировал PCBExp - Dec 27 2012, 13:29

Это УПС на 4-5 ватт с выходм 12 вольт, как я понял. Сетевой источник 16.3-24 вольта уже имеется.
Все это делается давно и успешно без всяких МК. Ему тут просто нечего делать, разве что моргать светодиодами. Единственное -показывать пропажу сети чем, кому и куда нужно? Может, тут, для стопроводного бильд-телеграфа с пометкой "срочно" МК и нужен...

Нужно сделать зарядник на 200мА, головной стабилизатор 24-12 и разрядный 10-12. Плюс монитор батареи для исключения глубокого разряда и кой-какую диодную логику.

Автономно измерять потребляемый и зарядный ток - ИМХО - лихачество, никто же на это смотреть неотрывно не будет. Объективно это вряд ли нужно.
"Накачивать сильнее-слабее" - тоже чисто умозрительная выдумка, как и проблемы с переключением без "моргания", одновременном питании от сети и батареи.
"Сон" - слабое место. Но в 1мА вполне можно уложиться.
"Взрывание" - не устраните Вы никак. Главное - успокоиться на том, что не по Вашей вине. Заряжали правильно, а если кто-то установил батарею в стойку с температурой 150С, так тут все повзрывается. Вы же никак командой МК "Cool #50C, PORT A.2" охладить ее не можете?

В сто слов, к сожалению, все схемотехнические вопросы не описать.

Наше устройство мониторит удаленный, обслуживаемый, но чаще всего безлюдный объект. Пропажа сети нужна основному устройству чтобы как минимум предупредить удаленный сервер о возможно скором окончании работы. По GPRSу идут не транзакции конечно, но коммерчески ценная информация. Информация не потеряется даже если все обесточится, но восстановление и вычитывание ее занимает время и стоит денег. Если можно предотвратить эту ситуацию и в течении часа приехать и запустить например запасной источник то это большой плюс.

По поводу реально закачиваемого тока все не просто. Если аппаратное ограничение стоит на 200 миллиампер , то реально будем вкачивать 140. Когда у кислотника начинается неуправляемый фатальный разогрев то за пару минут он начинает сосать из источника значительно больше потом бабах! Если его за эти 2 минуты успеть тормознуть - просто сняв зврядку, то по крайней мере не придется чистить, а иногда и менять стальной корпус всего устройства. Ну и плату отмывать от того г... не придется. Этот плюс еще больше!

Изменение интенсивности PWM есть у большинства специализированных чипов. По крайней мере тех, что попадались мне. Может не всегда используется , но опция есть у всех.

К сожалению просто успокоиться что не по нашей вине сейчас уже не получается. Есть конкуренты импортные, которые говорят , что у них точно не случится и дают гарантию. При прочих равных в следующий раз просто выберут их железку. На пробу или пилотную партию, но это уже совсем большой минус. Надо изворачиваться. Предотвратить врыв как оказалось можно - читайте выше. Это не наше выдумка а практически ТЗ от заказчика они наэкспериментировались вдоль и поперек. Наш аккумулятор просто игрушка. У них используются наборные блоки по 18 кг. Не гексоген конечно, но когда случается "бабах" там уже все не смешно...

Вот такой камушек стоит http://www.compel.ru/infosheet/ST/STM32F100C4T6B/ около 0.9$ Мы их пользуем и покупаем тысячами, поэтому хотим и сюда вставить.

Сообщение отредактировал PCBExp - Dec 28 2012, 10:14

Если убрать надуманные страхи и сложности, то все там предельно просто!
Ток заряда батареи это не напряжение на диоде, где нужно иметь 30% запас для надежности . Это то значение, которое нужно обеспечить. 220 мА, желательно (но не всегда, можно иногда и ампер, если хорошо понимаете свинцовую систему) для батареи в 2.2 Ач
Батарея не может ничего "кушать" больше того, что ей зарядник дает. Никаких фатальных разогревов в батарее при сем не может быть кроме как поставить ее на электроплитку или замкнуть накоротко.
Скорее всего, причины страшных бабахов - в применении МК. В какой-то момент он зависает и гонит в батарею что попадя.
Пишут программы у нас все, а отлаживать системы едва ли кто теперь умеет.

Я бы с Вами подискутировал, но мы похоже сваливаемся в оффтоп.

Про 220mA согласен полностью. Это рекомендуемые 10% для 2.2Ач, но мы предпочитаем вкачивать чуть меньше. У нас еще много потребителей сидят на этом плече БП. Некоторые из них могут начать потреблять больше для дела.
Перед смертью батарея может кушать больше. Видимо что-то происходит с отдельной банкой например в ней возникает короткое и ток возрастает. Растет температура и появляется запах (мягко говоря)
Аккумуляторные блоки производит APC. Модель называется Simmetra. Моделей толпа. Выглядят они по разному. В них есть место под свой контроллер мониторинга но в наличии его нет.
Безусловно, от зависания защита должна быть, но с этим мы справимся. Есть отлаженная копеечная схемотехника - как раз для подобных случаев.


Может кто делал что-то подобное интересует практический опыт. Повторять на контроллере BQ24702 самое простое. Может до чего не догадались нужного на практике?

М-да, я упустил еще один момент из виду... Вы что-то о батарее из нескольких аккумуляторов упомянули. Возможно, речь о 24 или 48-вольтовой системе.
Так вот, если зарядка сделана без балансировки емкости отдельных аккумуляторов, то вздуваться-скисать батареи будут регулярно. 5-6 полных циклов разряда и явление вылезает на поверхность. Специальные меры нужны.

А "кушать перед смертью больше" - такого просто не может быть потому что не может быть никогда. Съесть-то она может и съест, да только какой же нормальный зарядник ей больше положенного даст?
Извините, одни присказки получились, но это так.
Копеечная схемотехника "готовая" есть? Ну кто же возразит, если бы она только работала как следует. Вам решать.

Ну это Вы загнули, про 5-6 циклов. Работают АБ в упсах и не по одному десятку циклов отрабатывают. Главное - не допускать глубоких разрядов и перезарядов, и то и другое очень пагубно сказывается на сроке службы св-кислотных АБ.
Ток саморазряда в св-кислотных АБ возрастает в основном из за коррозии положительных пластин и прорастания последних через сепаратор (рост дендритов).

Сообщение отредактировал Serg SP - Dec 28 2012, 14:18

Камень хорош - тут никто не спорит, но вам 48 ног и 32 бита в этой задаче зачем?
Обычно в аналогичных задачах и 8 ног и 8бит вполне хватает.
А по формулировке задачи - написано очень нечетко. Особенно умилил этот пассаж:
"в нашем случае это 16.3 вольта в редких случаях может быть в пределах 18...24)"
Сразу видно, что это кусок, написанный заказчиком.
Т.к. либо надо расчитывать на 16.3 вольта, либо сразу писать о диапазоне 16-24,
но тогда про 16 отдельно писать не надо.
В самом крайнем случае можно написать оба напряжения, но тогда надо долго
и в подробностях описывать термин "в редких случаях".
А вообще-то задача кажется очень стандартной, и решал ее каждый второй в этом форуме.
Если нет каких-то особых условий, то надо просто снизить напругу вольт
до 14.5 - 15 и дальше строить ограничитель тока для этого напряжения.
Про взрывы банок аккумуляторов - это вообще какой-то триллер.
Ну сами посчитайте: при 12 вольтах вы вдуваете в аккумулятор 200мА.
Если предположить, что все это электричество перегоняется просто в тепло, то получаем
примерно 2 ватта. При ваших габаритах аккумулятора он нагреется, ну градусов на 5-10.
При чем тут взрывы и пожары?!.. В общем , ничего не понятно..

Если взрываются аккумуляторы в готовых УПС АРС, то это проблема того ДЦ и брак его персонала при закупке оборудования, а никак не обсуждаемого довеска и его авторов.

И судя по изложенной информации, довесок этот совершенно бесполезен, поскольку никакой власти над теми УПС не имеет. Разве что, с его помощью можно впоследствии точно уставить, какой конкретно аккумулятор в очередной раз раскидал по ДЦ скольскую слизь, но даже в этом случае неоднократный подсчёт копеек здесь совершенно неуместен, поскольку абсолютно не соответствует масштабу финансовой ёмкости задачи.

2 Microwatt
Когда я говорил про копеечную схемотехнику, я имел виду защиту от зависания МК. В большинстве случае хватает собственного WDT но на всякий случай снаружи вешается еще один WDT

2 SKov
Предложите что-нибудь лежащее на складе по цене ниже чем 0.9$ - буду только рад. Я в самом начале написал что мы его уже используем и покупаем тысячами. Выбор обусловлен только этим.
С блоком питания все просто. Вы почти правы. На борту железки (здоровенная плата 6 слоев - если интересно могу выложить фото) есть собственный блок питания мощей 10ватт. Он дает 2 раза по 16 вольт на основную схему и на изолированные интерфейсы. Есть возможность установить дочку с потребителями поболее чем 10 ватт. У заказчика такие идеи бродят. Поэтому в корпусе предусмотрено место для безкожухного блока питания который выдает до 24 вольт с током 1А. Заказчик указал на китайские образцы которые выдавали 18 или 24 вольта. Но они были на 1 плечё. Мы его идею пока "отмели" но закладывать в схему ограничение не позволяющее использовать питание на 24 вольта нельзя!

Снижать напругу до 14.5-15 проблематично. На борту есть схема подключения дымных датчиков 4-20 mA. Некоторым и 16 мало может быть.

По поводу взрыва аккумулятора 2.2Ач 12 вольт я возможно преувеличил. Мы действительно с этим не встречались. Аккумуляторы умирали от сильного разряда. Проседали вольт до 9 и не заряжались выше 10.5. Отстояв на 200 mA весь день они потом проседали до 9 за несколько минут. Наверняка нагрева при этом не было. С этим случаем мы справились. А вот про взрыв от перегрева нам заказчик рассказал. Иметь защиту на этот случай (если она будет всего лишь функцией реализованной в МК и несколько пассивных чип элементов) очень хочется. Будет совсем грустно если в устройстве следящим за серверами случится то же самое.

То что взрываются кислотники у заказчика я доказать не смогу. Про пожары я не помню чтобы писал. Сам взрывы не видел, но рассказы про них слышал. ТЗ как таковое есть но показать я его Вам тоже могу. Назвать заказчика не могу. Дай бог всем таких заказчиков....Ваше право не верить.

Но если всетаки предположить что наш маленький аккумулятор действительно нагреется перед смертью на 5-10 градусов то выловить этот момент и выдать предупреждение - святая обязанность. Потому что при пропадании основного питания все выключится и потекут убытки...




Вы абсолютно правы - власти никакой нет. Нагрев до бабаха протекает за несколько минут. Этого времени инженерам заказчика хватает чтобы добежать до серверной (видимо они сидят рядом) и быстро выдернуть этот блок. Они его выбрасываю на пол, быстро закрываю дверцу в шкаф и в принципе все (я так понял) . Если все таки испачкает что-то то не в шкафу.