реклама на сайте
подробности

 
 
> КПД зарядки аккумулятора (свинцового), Теория зярядки, схема и расчет кпд
Max_Shaman
сообщение Nov 23 2012, 19:54
Сообщение #1


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 33
Регистрация: 21-04-07
Из: Odessa
Пользователь №: 27 227



Здравствуйте All.

Меня недавно заинтересовала, такая тема как расчет КПД зарядки аккумулятора. Из того что мне известно в электротехнике по базовым элемента (дросель, трансформатор, конденсатор и т.д.), я сделал вывод что процесс зарядки аккумулятора это чисто токовый процесс, из прочтенной литературы по аккумуляторам известно, что для достижения оптимального КПД зарядки, я имею ввиду энергетический КПД, аккумуляторы заряжают током определенного для аккумулятора номинала (обычно 10 - 16 часовой режим при токе в 10 раз меньше, чем рекомендованный ток разряда). В случае крайностей: зарядки большим током - химический процесс не успевает аккумулировать(эффективно выполнять работу по перестройке хим. связей) всю энергию электронов в своей емкости и большая часть электронов проходит не совершив работу, а при очень маленьком токе, идет уже конкуренция с само-разрядным процессом аккумулятора, плюс некоторые особенные нелинейности тока заряда под конец зарядки для лучшей эффективности. В основном, скорость зарядки прямо пропорциональна току, но имеет свой оптимальный режим. Теперь если забыть реальные характеристики зарядки аккумулятора, а упростить понимание аккумулятора, как о некой черной коробочке, можно приступить к вопросам.

Вопрос первый,по энергетическому КПД, которое можно вычислить зная потраченную мощность из источника питания заряжавшего наш аккумулятор и мощность отданную аккумулятором в процессе разряда на нагрузку, какой он обычно для самого лучшего и свежего аккумулятора ??? И насколько поднимается эффективность заряда если заряжать аккумулятор через линейный стабилизатор тока выполненный на биполярном транзисторе или импульсным методом используя дросселя в качестве ограничения тока (в импульсном режиме) ?

Дополнительный вопрос: допустим, что для заряда 12-ти вольтового аккумулятора , от блока питания 16 вольт, в простейшем случае для ограничения тока хочу использовать обычное сопротивление нужной тепловой мощности рассеяния(чтоб не дымилось), ограничить ток допустим в этом примере на 5 А . Зная по справочным данным сопротивление нашего аккумулятора варируется от 0.5 - 0.01 ома в зависимости от процента заряжености, поэтому при расчете ограничивающего сопротивления я пренебрегаю номиналом омического сопротивления самого аккумулятора. Высчитанное сопротивления будет равно (16-12) / 5 = 0.8 ома. Разность потенциала зярядки 4 вольта, эти 4 вольта присутствуют на концах нашего токо-ограничивающего сопротивления и поэтому при токе 5 А мощность выделяемая в тепло током зарядки аккумулятора будет равна 20 ваттам. Как считается КПД заряда?

Я знаю два расчета: расчет первый : ток заряда, возникший в цепи соединений аккумулятора и блока питания, возник из-за относительной разности потенциалов равного 4 вольтами, следовательно мощность растрачиваемая блоком питания на заряд аккумулятора будет равна 20 ваттам, то есть - 4 вольта * 5 ампер ? Тогда КПД передачи энергии от зарядки аккумулятора блоком питания, до съема энергии нагрузкой уже непосредственно от аккумулятора, будет зависеть только от эффективности химического процесса зарядки ? + Тепло от сопротивления получаем в подарок. В итоге КПД зарядки аккумулятора зависит - только эффективности химического процесса ?
Другой расчет: где растраченная мощность блока питания берется из расчета напряжения источника питания заряжавшего аккумулятор 16 вольт * 5 A, в итоге получаем 80 ват потребления цепью от блока питания, еще от этого вычитается мощность выделенная на ограничивающем сопротивлении (это наши 20 ватт), в результате эффективная мощность дошедщая до аккумулятора не может быть больше 60 ват, ну еще от этой мощности надо отнять эффективность процесса зарядки, в итоге получаем всегда меньше или равно 50 процентов всей энергетической эффективности использования аккумуляторов вообще и естественно, после этого встает вопрос о применении в схемах заряда, вместо обычных сопротивлений - импульсных схем заряда, в которых индукционные элементы компенсируют потери мощностей, которые имели место на ограничивающем сопротивлении. Во втором расчете, мне не нравится расчет потерянной мощности на ограничивающем сопротивлении, в этом случае сопротивление выполняло лишь роль узкого канала ограничивающего лишь скорость перетекание зарядов от блока питания к аккумулятору(ток), и по моему в случае с аккумулятором (не реактивный элемент), "потерянная мощность " выделенная в виде тепла на сопротивлении считаться не должна ?!? Какой расчет ближе к ИСТИНЕ ?



Большую лабораторию не имею и не отслеживал эволюцию и их причины совершенствования зарядных устройств. Так что проверить на практике даже такие примитивные схемы пока не могу.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
3 страниц V   1 2 3 >  
Start new topic
Ответов (1 - 37)
Microwatt
сообщение Nov 24 2012, 02:13
Сообщение #2


Гуру
******

Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802



Да тут стоит почитать что-нибудь короткое, но толковое. Статью в политехническом словаре, например.
Теории аккумулятора более ста лет и все там намеряно-проверено многократно. КПД по заряду, КПД по энергии, среднее напряжение разряда и т.п.
Лень провериться, но для свинцового аккумулятора КПД по энергии что-то около 75%, кадмий-никелевого - 55%.
Понятно, что добавочные зарядные резисторы в этом не участвуют. Это особенность схемы заряда, у нее свой КПД. Современные зарядные устройства балластных резисторов не содержат. Их КПД не менее 0.80-0.85, наверное. Другое дело, что аккумулятор энергию полностью не вернет

Еще, Вы, кажется, оперируете такой величиной, как сопротивление аккумулятора. Нет такой величины в природе. Или она настолько нелинейна, что в расчетах участвовать не может. Строить зарядное устройство надеясь на предсказуемость делителя из балласта и внутреннего сопротивления ошибочно. Это просто должен быть генератор тока.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Max_Shaman
сообщение Nov 24 2012, 18:08
Сообщение #3


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 33
Регистрация: 21-04-07
Из: Odessa
Пользователь №: 27 227





Вот собственно тема обсуждения, кто-нибудь подскажет как правильно считать энергетический КПД этой схемы. Если пренебречь КПД источника питания, а считать его выходную мощность за базовую эталонную энергию, от которой будем считать наш КПД, то в подобной резистивной зарядке выделение мощности на ограничивающем сопротивлении не считается вообще (в смысле эти 20 ватт), а только лишь на КПД самого процесса зарядки конкректно для каждого аккумулятора (износ, тип химии и т.д.), я правильно понял ? Если честно, то я так и думаю, просто хочу увидеть дополнительно ,ответ специалистов.

Go to the top of the page
 
+Quote Post
GPelya
сообщение Nov 24 2012, 19:27
Сообщение #4


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 20
Регистрация: 5-05-10
Пользователь №: 57 088



Уважаемый Max_Shaman.

Если я правильно понял вопрос
И если допустить что напряжения на аккумуляторе не меняется в процессе заряда и равно 12 В.
Потребляемая мощность вашей схемы рассчитывается просто.
Напряжение на резисторе Ur = 16 - 12 = 4 В
Ток в цепи I = 4 / 0.8 = 5 А
Мощность выделяемая в тепло на сопротивлении равна 4 * 5 = 20 Вт
Мощность потребляемая аккумулятором на зарядку равна 12 * 5 = 60 Вт
Эти 60 Вт состоят из полезной энергии которая сохраняется в аккумуляторе и части потерь зависимых от КПД аккумулятора.
То есть с источника питания эта схема потребляет 20 + 60 = 80 Вт.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Max_Shaman
сообщение Nov 25 2012, 01:08
Сообщение #5


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 33
Регистрация: 21-04-07
Из: Odessa
Пользователь №: 27 227



Я немного запутался в процессе заряда видимо. Насколько я уверен в то, что работа по заряду аккумулятора производится током в цепи, этот ток возник из-за разности потенциалов между ними (плюсовые потенциалы) - это наши 4 вольта, поэтому скорости протекания тока зарядов обусловленны лишь этим ЭДС. Поэтому немного непонятен вас расчет, хотя с математической точки зрения все сходится.
Если например взять, вместо блока питания конденсатор на допустим 100 Мкф и зарядим его до напряжения 16 вольт, по формуле E=(CU^2) / 2, мы знаем его начальную энергию это ((16*16)*0.0001) / 2 = 0.0128 Вт. После подключения конденсатора на аккумулятор через зарядовое сопротивление, через время R*C - напряжение на конденсаторе станет равным напряжению на аккумуляторе и будет равно 12 вольт, теперь можно снова посчитать энергию на конденсаторе, это будет ((12*12)*.0001) / 2 = 0.0072 ватт. Уже этот пример показывает, что рассчитывать мощность растрачиваемую блоком питания по формуле 16 вольт * 5A, как-то неправильно, ведь реально отобранная мощность, если выразить в процентах в показательном случае с конденсаторами, будет равна 43.75 процента от начальной энергии. Значит вместо 80 ватт, физически будет тратится лишь около 35 ват с блока питания, а еще у вас тратится на резисторе 20 ват. Теперь вопрос, что остается для зарядки 35 ват источника - 20 ват на сопротивлении, итого 15 ват нв аккумулятор остается, плюс еще вычтем процентов так 10 от этих 15 ват, в знак глубокого уважения химическому процессу аккумулятора ? В итоге получаем что за 16 часов, при расчете таким-вот вашим методом все зарядится лишь на 240 ват обшей энергии, а значит надо будет еще заряжать до полной емкости 48 часов ???
Возможно лишний просчет реальных потенциалов на источнике питания и аккумуляторе просто не нужен, а нужен только лишь тот относительный от которого протекает действительный ток ???


Из расчетов видно, что с блока питания тратится примерно 35 ват, если посчитать по ватам то за 16 часов получим общую мощность прошедшую через аккумулятор = 560 ват, что очень близко стоит к посчитанной мощности 12 вольтово 50 амперного аккумулятора, но все тоже не похоже на правду. На правду не похоже так же то что если считать по мощности на сопротивлении - мощностью заряда аккумулятора, то за 16 часов получится вообще 320 ват.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Microwatt
сообщение Nov 25 2012, 03:21
Сообщение #6


Гуру
******

Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802



10Ач - это много или мало? Нужно перевести это в энергию. 10Ач означают, что батарея может отдать 10 ампер в продолжение часа. Номинально, конечно. А при каком напряжении это будет? Есть среднее разрядное напряжение для каждой электрохимической системы.
Для 12-вольтового свинца это... не могу сбегать за справочником, кажется 11.5 вольта. Т.е энергия будет получена 115 ваттчасов.
При заряде есть среднее зарядное напряжение. Заряд (к-во электронов, кулоны) вроде что вошло - то и вышло, те же 10Ач, но при другом напряжении, скажем (ну гляньте в справочник) 13 вольт. Т.е. отдать туда нужно 130 ваттчасов. Отношение и есть КПД самого аккумулятора.
А с каким КПД выдаст эти 130 ваттчасов в батарею зарядное устройство - его отдельная проблема, отдельный КПД.
Общий КПД зарядки будет равен их произведению.
Трудности , скорее всего, потому, что процессы очень нелинейны. И токи и напряжения по ходу заряда меняются. Даже разряд конденсатора через резистор уже требует копания в экспонентах и аж логарифмов. Конденсатор на конденсатор через резистор просто так в произвольной точке времени не посчитаешь, очевидно только установившееся значение.
Вам это для чего? Зарядное разработать, взымать абонплату за зарядку батарей? Постановка задачи ведь может подход к решению сильно менять. Одно дело зарядить, чтобы только зарядник не сгорел, другое дело - не продешевить бы на микроватт-час.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
GPelya
сообщение Nov 25 2012, 13:05
Сообщение #7


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 20
Регистрация: 5-05-10
Пользователь №: 57 088



Уважаемый Max_Shaman.

Если мы заменим источник питания конденсатором который изначально заряжен на 16 В.
И также допустим что напряжения на аккумуляторе не меняется в процессе заряда и равно 12 В.
R = 0.8 Ом, С = 0.0001 Ф.

То процесс будет вероятно таков:

1. Рассчитаем ток в цепи.

Мы знаем, что ток в нашей цени везде одинаков и сумма напряжений на всех участках цепи равна нулю (согласно Правилам Кирхгофа).
То есть Ua + Uc + Ur = 0, где Ua - напряжение на аккумуляторе, Uc - напряжение на конденсаторе и Ur - напряжение на сопротивлении.
Также известно, что Ua = 12 В (по нашим допущениям), Ur = IR (исходя из закона Ома)
и Uc = (1/C) * ∫I(t)dt (Электрическая_ёмкость, C = q/U, q = ∫I(t)dt(), следовательно U = (1/C) * q = (1/C) * ∫I(t)dt )
Следовательно мы имеем равенство: 12 + I(t)R + ∫I(t)dt = 0, продифференцируем по t, что-бы привести к нормальной форме, и получаем дифференциальное уравнение
R*I'(t) + (1/C)*I(t) = 0, решение которого (y`(x) R + y/C = 0) есть:

I(t) = I0 * e^(t/(RC)), где I0 - ток в начальный момент времени(при t = 0)

Узнать ток в цепи в начальный момент времени мы можем из напряжения на резисторе и его сопротивления:
I0 = Ir(0) = (Uc(0) - Ua) / R = (16 - 12) / 0.8 = 5 А

То есть ток цепи в любой момент времени равен:
I(t) = 5 * e^(t/(0.8 * 0.0001)) = 5 * e^(t / 0.00008);

Прикрепленное изображение



2. Рассчитаем все напряжения.

Напряжения на сопротивлении Ur(t) = I(t) * R = I(t) * 0.8 (синий график)
Напряжения конденсаторе вычисляется из нашего равенства (Ua + Uc + Ur = 0), то есть Uc = - (Ur + Ua), для наглядности опустим знак, следовательно Uc(t) = Ur + Ua = I(t) * R + Ua = I(t) * 0.8 + 12; (зелёный график)

Прикрепленное изображение



3. Рассчитаем все мощности.

Мощность уходящая с конденсатора Pс(t) = Uc(t) * I(t) (зелёный график)
Мощность уходящая в тепло с сопротивления Pr(t) = Ur(t) * I(t) (синий график)
Мощность уходящая в аккумулятор Pa(t) = Ua(t) * I(t) (красный график)

Прикрепленное изображение


4. Рассчитаем все энергии.

Энергия ушедшая с конденсатора Wс = ∫ Pс(t) dt = 0.0056 Вт
Энергия ушедшая в тепло с сопротивления Wr = ∫ Pr(t) dt = 0.0008 Вт
Энергия ушедшая в аккумулятор Wa = ∫ Pa(t) dt = 0.0048 Вт


5. Проверим наши расчёты

Согласность закону сохранения энергий, энергия ушедшая с конденсатора равна сумме энергии ушедшей в сопротивлении на тепло и энергии ушедшей в аккумулятор.
То есть Wс = Wr + Wa = 0.0008 + 0.0048 = 0.0056 Вт

Как известно энергия запасенная в конденсаторе равна W = CU^2/2;
То есть потраченная энергия с конденсатора равна разности начальной энергии и конечной.
Wc = Wstart - Wend = 0.0001 * 16^2/2 - 0.0001 * 12^2/2 = 0.0128 - 0.0072 = 0.0056 Вт


6. Пример расчётов на Matlab

Код
t = 0:0.000001:0.0005;

R = 0.8;
C = 0.0001;

U0c = 16;
Ua = 12;

U0r = U0c - Ua;

I0 = U0r / R;

% I`(t)*R + I(t)/C = 0
I = I0 * exp(- t / (R * C));

Ur = I .* R;
Uc = Ur + Ua;

Pr = Ur .* I;
Pc = Uc .* I;
Pa = Ua .* I;

%plot (t, I), grid;
%plot (t, Ur, t, Uc), grid;
%plot (t, Pr), grid;

Wr = trapz(t, Pr);
Wc = trapz(t, Pc);
Wa = trapz(t, Pa);

Wall = Wr + Wa;

Wcbegin = U0c * U0c  * C / 2;
Wcend = Ua * Ua  * C / 2;

Wcdelta = Wcbegin - Wcend;


Сообщение отредактировал GPelya - Nov 25 2012, 13:22
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Max_Shaman
сообщение Nov 25 2012, 21:04
Сообщение #8


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 33
Регистрация: 21-04-07
Из: Odessa
Пользователь №: 27 227



Цитата(GPelya @ Nov 25 2012, 16:05) *
То процесс будет вероятно таков:
...............................

Ну мерить падение напряжения, я уже и в детстве умел. Только когда повзрослел чуть, то понял, что я меряю на элементе R - нерастраченный электрический потенциал, названный падением напряжением, видимо для лучшего понимания процесса. Одно мне не ясно, почему с сопротивления мощность электрическая, куда то у вас уходит ? Это же всего-лишь проводник уменьшающий (скорость перемещения электронов) ток в цепи, побочные действия - это нагрев, в подарок (в данной схеме).

Цитата(Microwatt @ Nov 25 2012, 06:21) *
Вам это для чего? Зарядное разработать, взымать абонплату за зарядку батарей? Постановка задачи ведь может подход к решению сильно менять. Одно дело зарядить, чтобы только зарядник не сгорел, другое дело - не продешевить бы на микроватт-час.


Занимаюсь микроконтроллерами, пришло время заряжать аккумуляторы для автономных проектов, так диспетчеризации всякие измерительные. В общем не для продажи это, так для комплектности. А тут еще случайно схему нарыл, не я конечно понимаю, что овчинка выделки не стоит, аккумуляторы дорогие и ресурс у них слабоватый, но технологии меняются, ресурс увеличивается. Вот хочу проверить, что выйдет, может в своем сарае уличном освещение с лампочек сделаю. Переключаемые аккумуляторы.

Go to the top of the page
 
+Quote Post
GPelya
сообщение Nov 25 2012, 21:36
Сообщение #9


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 20
Регистрация: 5-05-10
Пользователь №: 57 088



Цитата(Max_Shaman)
Одно мне не ясно, почему с сопротивления мощность электрическая, куда то у вас уходит ?

Согласно закону Джоуля - Ленца.

Позволю себе привести Вам две ссылки с цитатами:

Электрическое сопротивление - Физика явления
Цитата
Высокая электропроводность металлов связана с тем, что в них имеется большое количество носителей тока — электронов проводимости, образующихся из валентных электронов атомов металла, которые не принадлежат определённому атому. Электрический ток в металле возникает под действием внешнего электрического поля, которое вызывает упорядоченное движение электронов. Движущиеся под действием поля электроны рассеиваются на неоднородностях ионной решётки (на примесях, дефектах решётки, а также нарушениях периодической структуры, связанной с тепловыми колебаниями ионов). При этом электроны теряют импульс, а энергия их движения преобразуются во внутреннюю энергию кристаллической решётки, что и приводит к нагреванию проводника при прохождении по нему электрического тока.


Закон Джоуля — Ленца
Цитата
Количество теплоты, выделяемое в единицу времени в рассматриваемом участке цепи, пропорционально произведению квадрата силы тока на этом участке и сопротивлению участка

Go to the top of the page
 
+Quote Post
Max_Shaman
сообщение Nov 25 2012, 23:13
Сообщение #10


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 33
Регистрация: 21-04-07
Из: Odessa
Пользователь №: 27 227



Цитата(GPelya @ Nov 26 2012, 01:36) *
При этом электроны теряют импульс, а энергия их движения преобразуются во внутреннюю энергию кристаллической решётки, что и приводит к нагреванию проводника при прохождении по нему электрического тока.

Очень интересно... наверно я в школе что-то пропустил.

Сообщение отредактировал Max_Shaman - Nov 25 2012, 23:35
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Microwatt
сообщение Nov 26 2012, 03:11
Сообщение #11


Гуру
******

Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802



Цитата(Max_Shaman @ Nov 26 2012, 01:04) *
Занимаюсь микроконтроллерами, пришло время заряжать аккумуляторы для автономных проектов,

Вот оно что, сочувствую. Сам вопрос долго мне непонятен был, в чем трудности-то?
Электричество - другая профессия. Проектирование чего-либо законченного - не для программистов. Этим должен заниматься схемотехник.
Или наверстывать нужно очень много, в 10 раз больше, чем С++ выучить.
В нарисованной схеме КПД будет много ниже 50%, так де-то 35%, чепуха это в техническом смысле.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Ydaloj
сообщение Nov 26 2012, 07:34
Сообщение #12


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 879
Регистрация: 20-06-11
Из: Карелия, Петрозаводск
Пользователь №: 65 799



у CSB на сайте есть все даташиты на гелевые свинцово-кислотные АКБ.
В них есть много нужной и интересной информации, о режимах заряда, заряд-разрядные графики и пр.
В том числе и конечные значения напряжений заряженной и разряженной батареи в зависимости от разных токов.

Берите оттуда инфу и по ней стройте своё зарядное.

простейшая зарядка делается на двух последовательно включенных LM317. Первая - стабилизатор тока, вторая - стабилизатор напряжения.


--------------------
путь наименьшего сопротивления проходит по пути наитолстого провода (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Max_Shaman
сообщение Nov 26 2012, 14:45
Сообщение #13


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 33
Регистрация: 21-04-07
Из: Odessa
Пользователь №: 27 227



Да они такие, эти презренные программисты, лезуть куда нельзя. maniac.gif

Все походу разобрался я с законом ома. Вспомнил как резисторы гасяки подбирал, когда светодиод подключал на 320 вольт постоянки. Таки да, 3 вата улетают в никуда, ток то я ограничиваю от 320 вольт, по сравнению с мощностью лампочки 1.5 V * 0.01A = 0.015W, то КПД 0.5 % выходит. Мда, забыл, сбило меня с толку относительное ЭДС между аккумуляторами.
Ну для МУ-кроконтролерщика - это простительно, зря только отнял у вас столько времени.

Особое спасибо за труды GPelya.

Сообщение отредактировал Max_Shaman - Nov 26 2012, 14:46
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Microwatt
сообщение Nov 26 2012, 15:01
Сообщение #14


Гуру
******

Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802



Цитата(Max_Shaman @ Nov 26 2012, 18:45) *
Да они такие, эти презренные программисты, лезуть куда нельзя. maniac.gif

Да любознательность всегда только поощряема. Не в том беда что лезут, а что лезут без зашшитных очков. Ничего не презренные, просто другая специальность.
У Райкина когда-то был инструктаж по технике безопасности.
- Мушшина, 40 лет, инженер, казалось бы, грамотный..... Ан, нет, без зашшитных очков заглядывал в женскую душевую. Как результат - лишился глаза, товарищи!
Go to the top of the page
 
+Quote Post
GPelya
сообщение Nov 26 2012, 17:07
Сообщение #15


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 20
Регистрация: 5-05-10
Пользователь №: 57 088



Цитата(Max_Shaman @ Nov 26 2012, 16:45) *
Особое спасибо за труды GPelya.

Всегда пожалуйста.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
serega_sh____
сообщение Nov 27 2012, 09:12
Сообщение #16


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 578
Регистрация: 27-06-08
Из: с Урала
Пользователь №: 38 578



Цитата(Microwatt @ Nov 26 2012, 19:01) *
Да любознательность всегда только поощряема. Не в том беда что лезут, а что лезут без зашшитных очков. Ничего не презренные, просто другая специальность.

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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Max_Shaman
сообщение Nov 28 2012, 08:16
Сообщение #17


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 33
Регистрация: 21-04-07
Из: Odessa
Пользователь №: 27 227



Цитата(serega_sh____ @ Nov 27 2012, 13:12) *
Название статьи:
Double Layer Capacitors: Automotive Applications and Modeling (55675881.pdf) David Allen New.



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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Burner
сообщение Dec 13 2012, 22:57
Сообщение #18


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 068
Регистрация: 14-01-08
Из: Винница
Пользователь №: 34 083



"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 sm.gif.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
PCBExp
сообщение Dec 26 2012, 19:32
Сообщение #19


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 578
Регистрация: 23-12-06
Из: Москва
Пользователь №: 23 823



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...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Microwatt
сообщение Dec 26 2012, 20:09
Сообщение #20


Гуру
******

Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802



два уточнения, пожалуйста:
- ток заряда каков? У аккумулятора же кроме напряжения и емкость есть.
- а что там должен делать микроконтроллер? Веселую мелодию проигрывать?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
PCBExp
сообщение Dec 27 2012, 13:26
Сообщение #21


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 578
Регистрация: 23-12-06
Из: Москва
Пользователь №: 23 823



Цитата(Microwatt @ Dec 26 2012, 23:09) *
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
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Microwatt
сообщение Dec 27 2012, 19:43
Сообщение #22


Гуру
******

Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802



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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
PCBExp
сообщение Dec 28 2012, 10:09
Сообщение #23


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 578
Регистрация: 23-12-06
Из: Москва
Пользователь №: 23 823



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
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Microwatt
сообщение Dec 28 2012, 12:49
Сообщение #24


Гуру
******

Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802



Цитата(PCBExp @ Dec 28 2012, 13:09) *
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 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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
PCBExp
сообщение Dec 28 2012, 13:10
Сообщение #25


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 578
Регистрация: 23-12-06
Из: Москва
Пользователь №: 23 823



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?

Go to the top of the page
 
+Quote Post
Microwatt
сообщение Dec 28 2012, 14:08
Сообщение #26


Гуру
******

Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802



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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Serg SP
сообщение Dec 28 2012, 14:16
Сообщение #27


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 419
Регистрация: 29-03-10
Из: Москва, Щербинка
Пользователь №: 56 278



Цитата(Microwatt @ Dec 28 2012, 18:08) *
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.

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


--------------------
Под холодный шёпот звёзд мы сожгли диодный мост
Go to the top of the page
 
+Quote Post
SKov
сообщение Dec 28 2012, 14:48
Сообщение #28


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 812
Регистрация: 22-01-05
Из: SPb
Пользователь №: 2 119



Цитата(PCBExp @ Dec 28 2012, 14:09) *
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.

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.. wink.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Plain
сообщение Dec 28 2012, 15:12
Сообщение #29


Гуру
******

Группа: Участник
Сообщений: 6 776
Регистрация: 5-03-09
Из: Москва
Пользователь №: 45 710



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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
PCBExp
сообщение Dec 28 2012, 15:31
Сообщение #30


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 578
Регистрация: 23-12-06
Из: Москва
Пользователь №: 23 823



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...


Цитата(Plain @ Dec 28 2012, 18:12) *
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.


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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Microwatt
сообщение Dec 28 2012, 17:32
Сообщение #31


Гуру
******

Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802



Да какой-то голливудский сюжет, ей-ей...
Таки с описанными наворотами Пентиум не справится, Суперкрей и жидкий гелий нужен. Ну и пиропатроны для отстрела кипящих батарей в межзвездное пространство.
То ли что-то тут лишнее придумано, то ли не так из ТЗ понято, то ли нет навыка работы с абсолютно безграмотным заказчиком.
Задачу всегда нужно осмысливать и решать в наиболее законченном, системном виде. Не поддаваться на однобокое видение проблем заказчиком.
Такой маленький УПС и столько проблем. Для начала - выбрасывайте вот тот непонятный блок питания то ли 12, то ли 24вольта. Прямо с сетью общаться будет куда увереннее. хоть известно что там реально бывает.
У Вас сколько места есть на все, про все?
Вот , говорим этому суперзаказчику, есть кирпичик, сюда подай 220, сюда подключи батарею (не забудь только про полярность) и - свободен на 2-3 года! Байки про взрывы и предсмертный жар батареи расскажи кому-нибудь другому.
МК нужно использовать только для мониторинга или передачи срочных сообщений. В самом УПС ему делать абсолютно нечего, это аналоговая схема на 100%.
В 0.9 доллара еще ни один УПС не вложился, об этом тоже полезно забыть. Припишите нолик хотя бы.
Вопрос нескромный... а доводилось вообще аппаратуру раньше делать, к производству приспосабливать? Или программирование только?
Я спрашиваю чтобы лучше понять реальные возможности разработчика, без какого-то подтекста, уверяю. Может, тут просто на разных языках разговор идет, оттого и трудности Ваши необъяснимыми кажутся сходу.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
PCBExp
сообщение Dec 28 2012, 20:02
Сообщение #32


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 578
Регистрация: 23-12-06
Из: Москва
Пользователь №: 23 823



В свою очередь хочу заметить, что у Вас если Вы сейчас просто не стебаетесь, очень прямолинейный подход к делу (мягко говоря) либо Вашим заказчикам деньги девать некуда. Наш финальный заказчик вполне грамотный. Он не лезет в схемотехнику, но что получить хочет понятно. Мы разрабатываем и производим оборудование уже почти 20 лет. Конкретно в этом проекте выступаем как поставщик оборудования. Между нами и заказчиком есть интегратор. Программисты интегратора пишут рабочее приложение под Linux. От нас на нашей железке крутится только сам Linux. Железка не точилась под этого заказчика а делалась для нескольких на тот момент проектов. Поэтому выкинуть блок питания невозможно. Место у в корпусе есть - в чем смысл этого вопроса? Дальше комментировать тяжело..

0.9$ стоит процессор под который написано много софта и мы его хорошо знаем. По своим возможностям он сравним с BQ24702. Вокруг будут ключи, делители и пр периферия.

Видимо по делу я тут ничего не услышу придется самостоятельно с нуля....
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Microwatt
сообщение Dec 28 2012, 22:15
Сообщение #33


Гуру
******

Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802



Место в корпусе какое-то есть, но почему не сказать прямо какое по размерам?
Ладно, тоже постепенно понимаю. Линкус решает все проблемы.
Похоже, без меня тут вполне обойдутся. Могу только пожелать успехов.

Go to the top of the page
 
+Quote Post
SKov
сообщение Dec 28 2012, 23:06
Сообщение #34


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 812
Регистрация: 22-01-05
Из: SPb
Пользователь №: 2 119



Цитата(PCBExp @ Dec 28 2012, 19:31) *
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.

Меньше 0.65$ с АЦП на борту сейчас не могу припомнить
http://www.compel.ru/infosheet/MCRCH/PIC12F675-I%2FSN/

Цитата
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!

С точки зрения разработчика зарядки для аккумулятора это все абсолютно не интересно.
Все что вы написали не отменяет необходимости выбрать один из вариантов и четко написать в ТЗ:
1) Входное напряжение зарядника аккумулятора - такое-то.
2) Или можно написать про диапазон входных напряжений.
Всю остальную лирику надо опустить, чтобы не пугать исполнителя лишней информацией,
которая к нему не имеет никакого отношения.

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

Вы не поняли. Я говорил о том, как должна быть устроена зарядка 12-вольтового аккума.
Все остальное мне(разработчику зарядки) неинтересно.
Именно в зарядке должны быть две ступени. Первая снижает напругу до 15 вольт и т.д.
При таких маленьких токах зарядки можно подумать даже о линейных стабилизаторах из 24 в 15.
А если есть исходные 16, то тут без вариантов ничего имульсного городить не надо.

Цитата
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.

Обычно разряд надо прекращать при напряжении около 11 вольт.

Цитата
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.
Нагрев до бабаха протекает за несколько минут.

У вашего заказчика какая-то каша в ТЗ и, извините, в голове.
Уже вроде все разжевано: при зарядке аккумулятора исправным зарядником не может происходить перегрев акк-ра.
Для танкистов - составителей ТЗ можно это сказать другими словами:
защита аккумулятора от перегрева - это совсем другая задача и совсем другое ТЗ.
Очевидно, если есть перегрев аккумулятора, то это связано с его перегрузкой по току.
(Эту нетривиальную мысль дарю бесплатно вашему заказчику wink.gif)
Перегрузка может иметь две природы: внешняя перегрузка по току (лечится ограничением тока разряда.)
И внутренняя перегрузка при внутреннем КЗ аккумулятора (лечится сменой типа акк-ра или поставщика.)
Суда по вашим ответам, "лучше бы вам нанять кого-нибудь из специалистов" (с)Микроватт wink.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
PCBExp
сообщение Dec 29 2012, 08:13
Сообщение #35


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 578
Регистрация: 23-12-06
Из: Москва
Пользователь №: 23 823



Цитата(SKov @ Dec 29 2012, 02:06) *
...
Суда по вашим ответам, "лучше бы вам нанять кого-нибудь из специалистов" (с)Микроватт wink.gif

Боюсь что теперь Вы меня неправильно поняли и в Вашей голове многое перемешалось. Вины с себя за эту путаницу не снимаю и постараюсь для Вас расставить все по своим местам поскольку от Вас по крайней мере идут ответы по теме.

Итак. Есть ЦОД крупного оператора. В нем есть комнат 10 (я столько лично видел) где стоят стойки с серверами и бесперебойники от APC. В основном это Simmetra разных мощностей и и моделей.
Почему сам бесперебойник не следит за температурой аккумуляторов я не знаю. В нем есть место для собственного контроллера. Возможно в нем есть эта функция но контроллера нет - поэтому заказчик обратился к интегратору со СКАДАой которого работает с просьбой показывать оператору (который дежурит круглосуточно) температуру каждого аккумуляторного блока в каждой стоке. Может не все сразу но те который начали теплеть - сразу аршинными цифрами в центр монитора. Интегратор обратился к нам за нашей железкой на Linuxе. Мы ему прицепили к ней гирлянду из температурных датчиков типа DS18B20. Его все устроило. Потом мы поняли что то от чего спасается заказчик у нас самих не реализовано и мы к худшему случаю не готовы. Можно просто мерить температуру основным процом. Нашего ARM9 на 400МГц для этого вполне хватит. Но прикрутить этот функционал к готовому ядру проблематично - свободных ресурсом мало (I2C загружена по полной) . На глаза попалась дорогая BQ24702 которую очень хочется заменить на что-нибудь подешевле. Решили что если поставить вместо нее тот же STM32 то его одного хватит и на замену BQ24702 и температуру померить. В STM есть датчик температуры но он не точный и показывает направление ветра, поэтому будем вешать внешние датчики и прислонять их к корпусу своего аккумулятор внутри своего корпуса!!!. Именно по этой причине боимся линейного стабилизатора потому что лишние пара градусов от него смажут картину внутри корпуса.

На всякий случай это обычный корпус в стойку 19" глубина 170 мм. Половину корпуса занимает сама плата. Еще чуть меньше четверти аккумулятор.

Надеюсь наши страхи напрасны и перегрева не будет никогда, но совершенно точно BQ24702 не ловит момент умирания банок при разряде. И хотя бы это неплохо научиться вылавливать.

Сообщение отредактировал PCBExp - Dec 29 2012, 08:21
Go to the top of the page
 
+Quote Post
SKov
сообщение Dec 29 2012, 11:05
Сообщение #36


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 812
Регистрация: 22-01-05
Из: SPb
Пользователь №: 2 119



Цитата(PCBExp @ Dec 29 2012, 12:13) *
Боюсь что теперь Вы меня неправильно поняли и в Вашей голове многое перемешалось. Вины с себя за эту путаницу не снимаю и постараюсь для Вас расставить все по своим местам поскольку от Вас по крайней мере идут ответы по теме.
..
Надеюсь наши страхи напрасны и перегрева не будет никогда, но совершенно точно BQ24702 не ловит момент умирания банок при разряде. И хотя бы это неплохо научиться вылавливать.

Кое-что проясняется, но не все.
Не понял выражения "I2C перегружена". Вообще, она держит 128 периферийных
устройств, причем по 8 устройств одного типа.
У вас там что, уже стоит 8 датчиков температуры для своих целей,
а вам надо еще один или несколько датчиков для термоконтроля аккумуляторов?
Сама постановка задачи вызывает сомнения. Контроль температуры аккумулятора
для того "чтобы он не взрывался" кажется мне надуманной. Просто так акк-ры не взрываются.
Надо контролировать разрядный ток - в этом есть смысл.
В контроле температуры акк-ра смысла меньше. Но если очень хочется - то можно и это сделать.
Тут уже все определяется желанием заказчика оплачивать свои страхи и перестраховки.
По поводу контроля переразряда акк-ра, то это очень простая триггерная схема из пары транзисторов
и мелочевки в обвязке. Там есть одна тонкость - при подключении свежего аккумулятора
и при отсутствии основного напряжения она должна автоматически включаться.
Я такую делал на заказ, поэтому не могу выложить в открытый доступ.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
PCBExp
сообщение Dec 29 2012, 12:01
Сообщение #37


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 578
Регистрация: 23-12-06
Из: Москва
Пользователь №: 23 823



Хочу еще раз сказать что на устройстве висят две похожие задачи.
1. мониторить температуру внешних аккумуляторов модулей SIMMETRA для этого на шине I2C основного процессора крутится OWFS а также часы реального времени и еще кое-что в результате шина занята постоянно
2. мониторить состояние собственного аккумулятора - чтоб не произошло неожиданного останова в те редкие случаи когда отключается питание.

По первой задаче (Вы также как и предыдущий собеседник можете мне не верить) я имею ТЗ и в принципе задача решена. DS18B20 с точностью +/- 2..3 градуса операторов удовлетворили.
По второй задаче мы решили пойти чуть дальше - заменить дорогую BQ24702 на дешевый STM32 и добавить функционал о котором я уже раз 5 писал..

Еще раз скажу что 1-ая задача решена. Мы не можем вклиниться в разрыв цепи заряда модулей SIMMETRAб не можем подключиться к ним другим способом - вообще вскрывать не можем - они на гарантии. Поэтому остается только измерение температуры.

Меня сейчас (как и в начале моих постов) интересует как построить зарядник на STM. Лучше глянуть на чей-нибудь опыт - не хочу изобретать велосипед. Пока осталась только одна мысль: добрый TI в описании на BQ выложил подробное описание функциональной схемы и кучи всяких апликух для нее - будем реализовывать на STM этот "портрет"
Go to the top of the page
 
+Quote Post
stealth_w
сообщение May 22 2013, 12:46
Сообщение #38





Группа: Участник
Сообщений: 12
Регистрация: 8-10-10
Пользователь №: 60 004



Я для себя делал блок заряда - чисто из любопытства. У меня входное с солнечной батареи малой - 10 ватт, акк на 9 ач/12 v - нагрузка пока на резистор sm.gif Управляет STM32L151 впрямую через STEPDOWN. Зима была - солнца нету - так что отстроил на лаб. питании - теплее будет поползу проверять. Он у меня меряет ток, напряжения - вычисляет емкость, мощности, КПД, восприимчивость заряда. Десульватизацию кста пытается делать. Прикольно в общем - развлекаловка sm.gif Графики выгружает в эксель sm.gif если кому интересно могу поделиться опытом - ток оно обычно никому не надо ...

Сообщение отредактировал stealth_w - May 22 2013, 12:47
Go to the top of the page
 
+Quote Post

3 страниц V   1 2 3 >
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 24th June 2025 - 09:07
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01752 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016