Зарядка для свинцовой батареи, Коректна ли схема? Опции

[nut]

Стаится задача разработки импульсного зарядного устройства (чтобы не грелось) 6В свинцово-кислотной батареи от бортовой сети автомобиля (12/24В).

Вот что нарисовал.
Импульсный стабилизатор работает по току благодаря усилителю тока с шунта.
Компаратор отключает импульсный стабилизатор при достижении нужного напряжения заряда.
Режим работы батареи - больше буферный.

Верно ли вообще думаю, может быть есть более простое и проверенное решение?


Сообщение отредактировал nut - May 5 2012, 09:19

[MikeSchir]

Для заряда различных систем аккумуляторов давно существуют специальные контроллеры. Для свинца, например, старенькая UC3906, а в апликейшине для неё на сайте TI можно посмотреть, как предлагается свинец заряжать с автоматическим контролем. Есть, конечно, по-новее м/с, но там менее понятна физика. Ну а силовую часть ЗУ можно и придумать

Сообщение отредактировал Herz - May 5 2012, 22:08

Причина редактирования: Избыточное цитирование

[GetSmart]

nut, ошибок как минимум две.

Во-первых, что за экономия выходной ёмкости у DC-DC ? Импульсный режим, типа ноу-хау?
Тогда почему импульсные ток заряда и напряжение на акке не фильтруется при измерении? Чтобы это всё бурно глючило от пиков напряжения и тока.

Во-вторых, при достижении напряжения конца заряда 6.8 вольт, когда компаратор попытается отключить импульсник, напряжение на акке скоро упадёт ниже. (могло бы до 6.5-6.3 вольт) При этом компаратор увидит напругу ниже порога и снова включит импульсник. И так без конца. Буферного режима (поддержки константного напряжения) не получится. Точнее, получится нечто опять же глючное. В правильной схеме стабилизация тока и стабилизация напряжения буферного режима управляют одним и тем же входом управления DC-DC, не отключая полностью импульсник, а ограничивая его скважность aka выходное напряжение.


И ещё одно предложение конструкторам зарядочников, коих на электрониксе в последний месяц замечено немало. SLA рекомендуется заряжать (вообще/универсально) не константным током, а с некоторой зависимостью от напряжения на нём. Графиков полно в сети. Прирождённый программер для этих целей (а задяд акка дело очень тормозное) предпочёл бы заюзать микроконтроллер с кучей фишек. Но MCU плохо переносят помехи от ядерных взрывов Профи-железячник поставил бы что-то вроде диодно-резисторных делителей, как в примерах Хоровица-Хилла. Картинка оттуда. Но для формирования функции заряда ессно схема изменится.

Сообщение отредактировал GetSmart - May 5 2012, 22:45

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Plain]

от бортовой сети автомобиля (12/24В).

Вот что нарисовал.

Защита как-то скромно обозначена. Для бортсети 24 В схема должна выдерживать напряжение на входе 80 В. И для правильной зарядки такая ОС не годится, нужна CC/CV.

Достаточно легко и дёшево такое ЗУ можно собрать по топологии SEPIC на каком-либо повышающем (boost) контроллере (например UC2843, LM3478, LTC1871, и т.п.) или монолитном преобразователе (например LM2731, и т.п.). Соответственно, ключ должен быть на напряжение не ниже 100 В, например Si2328. К монолитному преобразователю ключ подключается каскодно.

SEPIC должен быть не псевдо (на одном сдвоенном дросселе), а правильным, т.е. на двух отдельных дросселях.

В этом случае средний ток через выходной дроссель (L2) будет равен выходному току, и если подключить датчик тока (резистор) между ним и общим проводом, то на нём получится отрицательное напряжение, пропорциональное выходному току схемы. Для примера можно посмотреть эту бумагу.

Далее останется только инверсно усилить его относительно "земли" парой резисторов и каким-нибудь ОУ, например LM258, и подать через диодный шунт на вход обратной связи преобразователя.

Чтобы подключить обратную связь по напряжению в ту же точку, потребуется второй диодный шунт и ещё один ОУ, теперь уже по схеме неинвертирующего усилителя.

Для питания всей схемы достаточно параметрического стабилизатора.

Таким образом, из подножного корма получается схема, не только защищённая от КЗ и пробоя ключа, но и практически полностью отключаемая от нагрузки.

[ilya-m]

Защита как-то скромно обозначена. Для бортсети 24 В схема должна выдерживать напряжение на входе 80 В.

Вы немного ошибаетесь, согласно российским ГОСТам (ГОСТ 28751-90) для бортсети автомобиля 24 В схема должна выдерживать напряжение на входе от -1100 В до +300.
http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=85618

[Plain]

Защита там отдельным квадратиком, а схема — всё остальное, т.е. 80 В — это точка выхода защиты и входа схемы.

[elman]

Если режим буферный то для SLA вполне допустимо постоянное подключение к CC/CV источнику, в вашем случае 6.8V с ограничением 2.1A. В итоге компаратор не нужен и практически типовая схема из даташита на DC-DC любого производителя.

[nut]

На ёмкости не экономлю - не нарисовал - сэкономил время.

Про защиту не спрашиваю, схема защиты отработана и в обсуждении не нуждается.

Городить чтото сложное сейчас не требуется. В выборе компонентов ограничен некоторым набором.

Если режим буферный то для SLA вполне допустимо постоянное подключение к CC/CV источнику, в вашем случае 6.8V с ограничением 2.1A. В итоге компаратор не нужен и практически типовая схема из даташита на DC-DC любого производителя.

Вот и я уже склоняюсь, что проще поставить StepDown с ограниченным током. Например L5970 способна передать в нагрузку только 1А - использовать её и ни какие измерители тока не будут нужны.

Будет ли такая схема заряда корректна.
Т.е. использовать StepDown с установленным напряжением 6.8В и внутренним ограничением тока на безопасном для батареи уровне.
Не выйдет ли аккумулятор из строя ранее, чем мог бы отслужить при таком заряде?