Управление DC-DC модулями. Опции

[Allregia]

Вопрос не по самим модулям DC-DC, а по из управлению.
Я что-то не соображу как по простому сделать.

1) Есть 4 DC-DC модуля (изолированных), питаются от общего источника, у каждого модуля на первичной стороне есть пин вкл/выкл.
2) на выходе каждого модуля есть стандартная схема на 431+оптрон, передающая на первичную сторону сигнал что на выхода модуля все ОК.
3) На первичной стороне сигналы с 4-х оптронов обединяются по И в один сигнал "Выходы ОК".

Задача: при перегрузке/коротком на выходе любого модуля, выключать ВСЁ. При устранении перегрузки/короткого - ВСЁ включить.

Казалось бы, все элементарно, но - может у меня затмение, но уже неделю не могу ничего путнего придумать
Получается огород на 5-6 корпусов логики плюс куча пассивки. Ну или один микроконтроллер, чего бы не сильно хотелось (только в самом крайнем случае).
Первоначальная идея была обдединять каждые 3 оптрона по ИЛИ, т.е. по сигналу оптрона с одного модуля, выключать 3 остальных. И так 4 раза в разных комбинациях.
Но - в таком виде оно даже если и стартует, то КЗ на выходе модуля №1 приведет к выключению модулей №2,3 и 4, и тогда с каждого из этих модулей тоже придет сигнал об отсутствии выхода, что выключит модуль №1. Получется замкнутый круг (кроме монстроидальности схемы).

[alexvu]

Сделайте импульсный стабилизатор тока, который будет заряжать доп. акк от штатного током, например, 10-20А (или рассчитать на макс. ток генератора), до выравнивания напряжений. Альтернатор - это генератор автомобиля, я правильно понимаю?
Когда двигатель не работает - стабилизатор тока блокировать (сигнал лучше брать с тахометра). Если взять сигнал включения зажигания - то надо продумать задержку, чтобы не было доп. нагрузки в момент запуска двигателя.
Контактор лучше не ставить, если только нет задачи еще питать спец. нагрузку от штатного аккума.
Я бы не отказался, особенно если деньги платят
p.p.s. Для фанатов автомеханики - можно прилепить к двигателю еще один генератор, т.к. штатный генератор, в общем-то, рассчитан на питание автомобильной электрики и не рассчитан на еще одну киловаттную нагрузку.

[Allregia]

Сделайте импульсный стабилизатор тока, который будет заряжать доп. акк от штатного током, например, 10-20А (или рассчитать на макс. ток генератора), до выравнивания напряжений. Альтернатор - это генератор автомобиля, я правильно понимаю?

Да, генератор.

Когда двигатель не работает - стабилизатор тока блокировать (сигнал лучше брать с тахометра). Если взять сигнал включения зажигания - то надо продумать задержку, чтобы не было доп. нагрузки в момент запуска двигателя.
Контактор лучше не ставить, если только нет задачи еще питать спец. нагрузку от штатного аккума.

Разумеется, только не от штатного аккумулятора а от генератора.
Контактор не проблема, у меня есть изумительные контакторы на большие токи, с огромным ресурсом и за более чем приемлимую для таких контакторов цену.

Я бы не отказался, особенно если деньги платят

Там все же не такие деньги, а главное - время на разработку, чтобы я стал разрабатывать 200-амперый источник тока с автомобильными стандартами.
Поэтому пока отказался.

p.p.s. Для фанатов автомеханики - можно прилепить к двигателю еще один генератор, т.к. штатный генератор, в общем-то, рассчитан на питание автомобильной электрики и не рассчитан на еще одну киловаттную нагрузку.

В этой машине - расчитан, но разумеется он не выдаст 2-3квт генератор на холостом ходу.

Почти присоединюсь к предыдущему участнику — в представленной версии ТЗ задача только подключить генератор ко второму аккумулятору, а сами сети двух акумуляторов остаются разделёнными.

Я наверное плохо обьяснил условие задаи, извиняюсь, у меня русский не родной.
Попробую нарисовать картинку:



Основная проблема тут не что-то куда-то подключить, а узнать когда можно подключать, а когда нужно отключать.
А вот этого-то я и не знаю.
Первоначальный алгоритм высказанный самим заказчиком, был прост - меряй напряжение в бортсети, и по нему сможешь узнать заведен ли двигатель.
Я им говрюб - так дайте мне сигнал что он заведен, такой-же сигнал есть в куче точек бортсети. его испоьлзуют все радиоприемники, хендс-фри для телефоном и прочее-прочее. А они - не, от тебя два провода, подключиться к штатному аккумулятору машины. и все.

Но есть проблема в другом - ехала машина, водила давил на газ, генератор работал на полной мощности и питал нагрузку, заряжал (если надо) оба аккумулятора.
Встали на светофоре, газ отпустили, на ХХ генератор не может все питать. И напряжение упало.
Девайс подумал что загушили двигатель, и отключит нагрузку от бортсети. Она продолжает питаться от второго аккумулятора.
Но как только отключили нагрузку от бортсети, поскольку мотор-то работает, хоть и на холостых, напряжение подскочило.
Девайс подумает- "а, опять мотор завели" и подключится с бортсети.
Но мы еще на холостых, и напряжение тут-же упадет.

И так и будет клацать туда-сюда?
Всевозможные задержи/гистерезисы только увеличат период переключений туда-сюда, но не решат проблему кардинально.
Поэтому я им и сказал что как сделать хорошо и относительно быстро я не знаю, а делать плохо - не хочу.

Гальванически развязанно поделить ток генератора пополам между двумя аккумуляторами можно простым гистерезисным (т.е. на компараторе) импульсным источником тока по топологии понижающе-повышающего регулятора (buck-boost), например, SEPIC, включать и выключать который легко — по появлению зарядного тока основного аккумулятора.

А как его узнать?
Делить ток надо не между генератором и двумя аккумуляторами, а еще и нагрузкой.
И как узнать что водитель на газ нажал?

[Plain]

Картинка бесполезна, на ней изображено взрывное устройство.

А они - не, от тебя два провода, подключиться к штатному аккумулятору машины. и все.

Без датчика тока генератора задача нерешаема — либо дать подешевле подключить его в разрыв, либо раскошелиться на с разъёмным магнитопроводом.

Делить ток надо не между генератором и двумя аккумуляторами, а еще и нагрузкой.

Ток генератора делится пополам до достижения одним из аккумуляторов напряжения полного заряда, далее весь идёт недозаряженному, далее он ноль, т.е. ничем не отличающийся от стандартного алгоритм заряда.

[Allregia]

Картинка бесполезна, на ней изображено взрывное устройство.

На ней изображено работающее у низ устройство на 500Вт. нагрузки.

Без датчика тока генератора задача нерешаема — либо дать подешевле подключить его в разрыв, либо раскошелиться на с разъёмным магнитопроводом.

И что даст знание тока генератора? Это надо. как минимум еще и на каждый аккумулятор по датчику ставить. Допустим, я увидел что с генератора идет 50А, с одного аккумулятора идет 80А, и еще 20А со второго. Делаю вывод что движек на холостых (раз ток с аккумуляторов идет, а не с генератора - он больше чем 50А "не может").
Отключился от бортсети. Ток генератора упал до 10А. Как я узнаю что нажали на газ, и генератор уже "может" дать 150А ?

а если сделать так?

иначе по закону Кирхгофа определять какой ток куда идет и коммутировать.

Тут проблемы две:
1) вмешательство в электросхему автомобиля (установка левого диода)
2) правый диод должен быть ампер на 200, да и левый не маленький. Теоретически возможно, если бы не п.1

[Plain]

На ней изображено работающее

В тепличных условиях — возможно, потому что внутренние сопротивления аккумуляторов порядка 0,005 Ом.

что даст знание тока генератора? ... увидел что с генератора идет 50А

Повторю, просто берёте от основной бортсети половину измеренного, т.е. 25 А — это если в ней меньше 14,4 В. Если больше 14,4 В, то берёте все 50 А, а если на Вашем дополнительном аккумуляторе больше 14,4 В, то берёте 0 А.

Итого, один датчик тока на проводе генератора и один на печатной плате преобразователя.

[Allregia]

В тепличных условиях — возможно, потому что внутренние сопротивления аккумуляторов порядка 0,005 Ом.


Повторю, просто берёте от основной бортсети половину измеренного, т.е. 25 А — это если в ней меньше 14,4 В. Если больше 14,4 В, то берёте все 50 А, а если на Вашем дополнительном аккумуляторе больше 14,4 В, то берёте 0 А.

Итого, один датчик тока на проводе генератора и один на печатной плате преобразователя.

Как я могу "брать" то 25, то 50А? Нагрузка берет столько, сколько ей надо.

В описанной Вами ситуации, полезно знать направления токов аккумуляторов. Предположительно, при заряде и разряде они различаются.

Да это понятно, непонятно как без датчика оборотов двигателя узнать что генератор способен выдать нужную мощность!

Кстати, вероятно "стандартная схема на 431+оптрон" из первого поста этой темы, тоже не отличит КЗ от отсутствия напряжения на выходе.

А это неважно - отсутствие напряжения там может быть только в одном случае - выход из строя ДС/ДС модуля, что по результатам от КЗ мало отличается.

[Plain]

Как я могу "брать" то 25, то 50А? Нагрузка берет столько, сколько ей надо.

Берёте для заряда дополнительного аккумулятора. Это, и только это — Ваша единственная нагрузка. Информация о том, сколько в данный момент от него потребляет его нагрузка — 500 А, или ноль — абсолютно бесполезна и никак не участвует в процессе. Если напряжение на нём просело ниже 14,4 В, просто возобновляете его заряд. И всё. Больше ничего делать, а тем более думать, не требуется.

Генератор — это источник тока, вливаемого в бортсеть. Вы просто измеряете его и сцеживаете с неё ровно половину в дополнительную бортсеть, т.е. обе бортсети получают пополам от генератора — чего может быть проще такого примитива.

Как только основная бортсеть утрачивает способность потреблять энергию (т.е. как только её аккумулятор зарядился до 14,4 В), Вы должны забирать из неё уже весь ток, который продолжает заливать в неё генератор, а ей будет доставаться положенный по штату ноль.

Как только дополнительная бортсеть тоже стала аналогично залитой под зявязку — перестаёте потреблять из основной бортсети вообще. Штатный генератор это видит в виде того, что напряжение основной бортсети выросло выше порога завершения заряда, т.е. 14,5 В, и отключается от неё.

Это основной момент. Поскольку заряд обеих бортсетей теперь контролируете Вы, заданный Вами новый порог полного заряда основной бортсети должен быть заведомо меньше штатного, например, явно 14,4 В и 14,5 В, но лучше виртуально гистерезисно, т.е. при проседании дополнительной бортсети начинаете потреблять от основной ток, вплоть до её провала, например, до 14,2 В.

[Allregia]

Берёте для заряда дополнительного аккумулятора. Это, и только это — Ваша единственная нагрузка.

А куда я дену основную нагрузку, ради которой все и задумано? Там ведь киловатт-полтора!

Информация о том, сколько в данный момент от него потребляет его нагрузка — 500 А, или ноль — абсолютно бесполезна и никак не участвует в процессе. Если напряжение на нём просело ниже 14,4 В, просто возобновляете его заряд. И всё. Больше ничего делать, а тем более думать, не требуется.

Генератор — это источник тока, вливаемого в бортсеть. Вы просто измеряете его и сцеживаете с неё ровно половину в дополнительную бортсеть, т.е. обе бортсети получают пополам от генератора — чего может быть проще такого примитива.

Как я могу "сцеживать" с нее половину, четверть, или 1/10? Я не могу управлять этим процессом. Нагрузка может потреблять 50А а может и 150А - это ее дело. Там же не нагревательный элемент с постонным потреблением, а куча электроники.

Я могу только одно - включать или выключать контактор между основной бортсетью и нагрузкой.

если я не ошибаюсь -когда грузите генератор обороты исправного автомобиля сами растут ?

По идее да, но видимо не во всем диапазоне, т.к. видел реальные испытания на реальных новых автомобилях - на холостых генератору мощности не хватает.

[Plain]

контактор между основной бортсетью и нагрузкой

Да, на картинке у Вас нарисовано именно так, но в нарисованном тексте там же — прямо противоположное, и я несколько раз сказал, что понял Вас так, как сказано в нарисованном тексте, а не схеме, т.е. что речь о двух раздельных бортсетях и их двух отдельных нагрузках.

Для обладания уверенностью, что основной аккумулятор остаётся достаточно свежим для пары циклов стартёра, требуется полноценная схема расходомера (fuel gauge), и таковым однозначно не является некий простой мониторинг его напряжения, с сигналом некоему контактору и т.п., а для создания расходомера требуется, во-первых, всё тот же датчик тока, а во-вторых, гораздо сложнее схема.