Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: нужно детектировать отключение/пропадание аккумулятора
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Вопросы аналоговой техники
SWT-RUS
Постараюсь описать проблему с подробностями но чувствую что все равно вопросы будут.
Есть источник питания (в регулируемым выходом до 56 вольт) и контроллером, который заряжает аккумулятор и кормит нагрузку. Контроллер сначала меряет напряжение на аккумуляторе, потом устанавливает на источнике чуть выше (согласно алгоритму) и подает на аккумулятор - через ключ. Есть шунт который меряет ток заряда. Аккумуляторы заряжаются да величины, фактически равной максимальному значению которое может дать источник 13.8*4=55.2 . Поэтому в финале на аккумуляторах значение напряжение уже равно значению на источнике (за вычетом падения на диоде) , а ток заряда считываемый с шунта "теряется" в шумах и оффсете ОУ, который OPA4376.

В такой позе аккумуляторы могут висеть долго и нагрузка будет кормиться от источника. Кроме этого мы еще меряем напряжение на каждом из 4-ех 12-ти вольтовых аккумуляторах (меряем симметрию). На практике наткнулись на такой случай - провод от плюсовой шины аккумуляторной батареи отвалился и система этого не заметила. То есть на трех банках потенциалы по честному висят а на 4-ой банке висит потенциал от цепи заряда.

Понятно что можно бесконечно повышать точность и в конце-концов увидеть что ток заряда отвалился до нуля, но я надеюсь что есть еще какие-то способы детектировать эту ситуацию. Дергать ключом тоже неудобно - есть ресурс у реле и есть опасность обесточить нагрузку.

Как говорится - готов ответить на любые вопросы biggrin.gif
VCO
Отключить на какое-то время заряд аккумуляторов, а потом, включив его, увидеть импульс зарядного тока. Не?
SWT-RUS
Цитата(VCO @ Feb 5 2016, 13:46) *
Отключить на какое-то время заряд аккумуляторов, а потом, включив его, увидеть импульс зарядного тока. Не?


Не а! Как я выше написал - дергать реле неудобно. Мы так собственно и делаем пока, но у реле есть ресурс. Импульс тока кстати смотреть в этому случае совсем необязательно - достаточно потенциала.
_Vova
Цитата
Есть источник питания (в регулируемым выходом

понизить напряжение на источнике и проверить направление тока
Jury093
Цитата(SWT-RUS @ Feb 5 2016, 13:28) *
Кроме этого мы еще меряем напряжение на каждом из 4-ех 12-ти вольтовых аккумуляторах (меряем симметрию). На практике наткнулись на такой случай - провод от плюсовой шины аккумуляторной батареи отвалился и система этого не заметила. То есть на трех банках потенциалы по честному висят а на 4-ой банке висит потенциал от цепи заряда.

а в какой точке снимается напряжение для измерения напряжения с каждой банки?
если прямо с клемм, то можно отловить обрыв по разнице между суммарным напряжением на крайних контактах батареи и суммой напряжений каждой банки - у оторванной банки напряжение будет меньше, отсюда и возникнет разница с цепью заряда..
если не с клемм, а неких общих точек и нежелательно рвать, то только по прохождению (отсутствию) тока
alexvu
В более серьезных системах аккумулятор не только заряжают, но и периодически _тестируют_ с достаточно большим током нагрузки (на мощный резистор). Тогда прибор узнает его внутреннее сопротивление и делается некий прогноз о достаточном времени автономной работы. Ну и Ваша задача как частный случай тоже будет решена.
Ga_ry
Цитата(SWT-RUS @ Feb 5 2016, 13:00) *
Не а! Как я выше написал - дергать реле неудобно. Мы так собственно и делаем пока, но у реле есть ресурс.

Какой у Вас ток?
0. Исходное состояние - аккумулятор подключен к зарядному через первый мосфет, резистор отключен от аккумулятора через второй мосфет.
1. отключаете аккумулятор от зарядного (при условии что есть внешнее питание). Нет питания - ждете когда появится.
2. подключаете его к резистору 1к - 10к, смотрите есть ли напряжение на нем и находится ли оно в допустимых пределах.
3. подключаете все в обратном порядке в исходное состояние.

Все сделать на двух мосфетах и маленьком МК на нем же можно сигнализировать аварию.
SWT-RUS
Похоже что придётся определять по току заряда. Сейчас установили границу детектирования - 10 мА (чуть выше офсета)

Последнюю неделю заряжали батареи, зарядный ток упал до 20-30 мА и последние несколько дней не снижается.
Опасаемся, что ток достанет до границы в 10 мА и произойдёт ложное срабатывание.
Кто либо располагает информацией, может ли он упасть ещё ниже через месяц? несколько месяцев?
moon333
Попробуйте вот такое решение, кажется должно работать, но при постоянно будет потребляться ток порядка 1-2mA
Немножко поясню по схеме: при подключённой батареи и полной её зарядке 56-57 V открыт транзистор X1, на R5 создаётся падение примерно 9V, и на Q1 собран простейший стабилизатор напряжения на 5V (можно сделать на 3.3 поставив стабилитрон на ~4V). Если напряжение просаживается транзистор X1 закрывается т.к. падение на R3 не превышает Vth, как раз R3 можно регулировать порог этого открытия или закрытия, главное не превысить пороговые Vgs sm.gif .
Соответственно если X1 закрыт то на выходе( резистор R7) 0V.



SWT-RUS
Цитата(moon333 @ Feb 13 2016, 00:51) *
Попробуйте вот такое решение...


Боюсь что это не поможет. Точность Вашего детектора очень посредственная и во многом определчется точностью компонентов. Наши собственнные измерительные способности может и на порядок но лучше. Причина нашего обращения к коллективному разуму другая - нам нужна какая то нестандартная идея на уровне логики (или физики процесса), а не аппаратного исполнения. Просто померить напряжение недостаточно. В этой точке присутствует не только потенциал батареи но и потенциал умной зарядной схемы, напряжение от которой при отвалившейся батареи не отскакивает сразу вверх а какое-то время держится пока система думает. Если аккумулятор в момент отрыва/пропадания был недостаточно заряжен то отскок будет виден без проблем. А вот после недели успешного буферного существования его потеря может произойти незаметно.

К сожалению все вышеописанные способы имеют недостатки (каждая свой) и идеального решения пока не нашлось. Мы уже используем несколько предложенных способов в комплексе. Например снижаем напряжение источника ниже потенциала батареи. Смотрим что происходит на батарее. Если там не падает следом -тогда рвем ключ (или не рвем) и следим за симметрией и пр. Недостаток этого решения может проявиться под полной нагрузкой если батарея отвалилась. Есть опасность что силовой источник войдет в ограничение тока (при пониженном напряжении) и нагрузка ребутнется. Вообщем в поиске....

А в посленем посте про ток зарядки хотели понять (от тех у кого есть опыт работы с аккумуляторами) до какого уровня может снизиться ток через полностью заряженный аккумулятор. Это скорее справочный параметр для конкретного типа/производителя. Надеялись что кто-нибудь чем-нибудь новым/собственным удивит
Ga_ry
Цитата(SWT-RUS @ Feb 5 2016, 12:28) *
Есть источник питания (в регулируемым выходом до 56 вольт) и контроллером, который заряжает аккумулятор и кормит нагрузку.

Если если я правильно понял вышеописанное - то решение задачи очень простое.
Непонятно почему Вы буксуете.
Вы все правильно описали?
SWT-RUS
Цитата(Ga_ry @ Feb 15 2016, 01:41) *
Если если я правильно понял вышеописанное - то решение задачи очень простое.
Непонятно почему Вы буксуете.
Вы все правильно описали?

Описал правильно, но простого и эффективного решения пока не нашли. Сейчас используем "комплексный" метод. У всего что описано выше есть недостатки.
Abell
Цитата(SWT-RUS @ Feb 13 2016, 15:41) *
Надеялись что кто-нибудь чем-нибудь новым/собственным удивит

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Alexashka
Предыдущая картинка навела на мысль: в цепь зарядного добавить вторичную обмотку трансформатора, на первичную подавать переменное напряжение небольшой величины, если применить повышающий тр-р, то во вторичной цепи будет создаваться переменный ток I. По амплитуде переменного напряжения U=I*r (где r -внутреннее сопротивление аккумулятора) на аккумуляторе судить о его наличии/состоянии: малая амплитуда -аккум.в порядке, большая -его нет или он неисправен.
Возможно это и имелось в виду sm.gif
Abell
Цитата(Alexashka @ Feb 15 2016, 12:27) *
Возможно это и имелось в виду sm.gif

Совершенно верно sm.gif
Plain
Задача решается, во-первых, нормальным зарядным, т.е. источником никакого не программируемого напряжения, а всего лишь трёх фиксированных токов — основного, капельного и нуля, а во-вторых, тремя транзисторами, подключающими к трём отводам батареи три проверочных резистора.

Автор, я Вам в который раз советую отказаться от этой многолетней волынки и продолжающейся вакханалии с бесконечным размножением кросстем, разобрав батарею на отдельные аккумуляторы и одним обратимым преобразователем их и заряжать и повышать с них напряжение до требуемого по ТЗ — сразу будете знать такую мелочь, как реальные ёмкости каждого, а заодно даром получите трёхкратное резервирование, от чего до предела утомлённый заказчик будет Вам ещё долго припоминать восторженными визгами.
zltigo
QUOTE (Plain @ Feb 15 2016, 17:49) *
Задача решается, во-первых, нормальным зарядным, т.е. источником никакого не программируемого напряжения, а всего лишь трёх фиксированных токов — основного, капельного и нуля
...разобрав батарею на отдельные аккумуляторы и одним обратимым преобразователем их и заряжать и повышать с них напряжение до требуемого по ТЗ

Вообще-то автор делает НЕ зарядное устройство, а источник питания у которого батарея в буфере стоит. Разница понятна?
QUOTE
заодно даром получите трёхкратное резервирование, от чего до предела утомлённый заказчик будет Вам ещё долго припоминать восторженными визгами.

Я бы встретил идею троекратного резервирования достаточно дубового элемента - свинцовой батареи путем добавления ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО никак не резервированного преобразователя совсем не "востоженными визгами".

Все написанное Выше не озачает, что я понимаю, что творит Автор, а только несогласие с тем, что пытаетесь предложить Вы.




Plain
В данной теме я предложил уже два безусловно рабочих решения, а Вы пока ни одного.
zltigo
QUOTE (Plain @ Feb 15 2016, 22:26) *
В данной теме я предложил уже два безусловно рабочих решения, а Вы пока ни одного.

Можете предложить еще 999 так-же не имеющих отношеня к делу как и то ОДНО уже Вами предложенное.
А рабочее решение здесь предложено одно единственное Abell, красивое и надежное. Мне к этому предложению добавить нечего - красиво!
Хотя именно добавить могу - можно без дополнительного генератора - немножко промодулировать выходное напряжение блока питания и контролировать изменение тока на выходе токового трансформатора.
SWT-RUS
Господа! Из-за моих вопросов точно не стоит сердиться друг на друга!

Мы действительно делаем не зарядное устройство, а источник питания по очень специфическому ТЗ с системой мониторинга через Ethernet (в одном корпусе). Это основное изделие в проекте. Кроме него есть тестеры для производства. Мои темы относятся ко всем изделиям. С момента начала проекта прошло всего 8 месяцев (так что проблема не многолетняя для этой планеты biggrin.gif ). Изделие закончено и на данный момент почти всем требованиям отвечает. Заказчик начал тестирование и всплывают косяки, что для нас нормально. А визжать он не будет никогда, даже если полностью доволен. В лучшем случае молчать будет и просить снизить цену просто из-за того что теперь всем трудно.
Изделие стоит в климатическом шкафу на открытом воздухе. Вентиляторы в шкафу ЗАПРЕЩЕНЫ заказчиком! Это не обсуждается СОВСЕМ, НИКАК!!! Поэтому любой лишний нагрев внутри может оказаться последним, когда на улице где нибудь в Ставрополе около 40. "Ломовой" зарядный ток в полностью разряженную батарею может довести ее до кипения! Ограничительные резисторы греются первые полчаса очень интенсивно. Аккумкляторы в шкафу самые дорогие компоненты. Их надо беречь, потому как в случае смерти - только замена, после пересылки и залезания на столб (то есть очень дорого). Резервировать их по тем же причинам нерентабельно. Поэтому мы с ними работаем очень бережно.

Решение от Abell действительно интересное. Это что-то новое для нас. Мы о таком "зондирующем" сигнале не думали. На первый взгляд единственный стОящий компонент (в смысле стоимости) это сам трансформатор. А АЦП у нас в каждой точке есть.
Plain
По теме перспективы понятны. Ну и заодно, для справки,— в Москве зимой на солнце можно запросто поймать +50°С, а сколько набежит в Ставрополе и летом — уверен, термодатчиками эта чудо-коробка обложена по полной, так что к годовщине подарок имеется.
smk
А если попробовать подключить оптопары таким образом чтобы они включались при пропаже контакта с аккумулятором. Просто прикинуть где может отвалиться и параллельно тому проводу (соединению) включить. Отвалится соединение - сработает.
SWT-RUS
Цитата(Plain @ Feb 16 2016, 16:10) *
По теме перспективы понятны. Ну и заодно, для справки,— в Москве зимой на солнце можно запросто поймать +50°С, а сколько набежит в Ставрополе и летом — уверен, термодатчиками эта чудо-коробка обложена по полной, так что к годовщине подарок имеется.


Не пугайте - все не так фатально. С августа прошлого года расставлено около 1600 штук. Отказов хватает, но к счастью не по этой части. Расставлены не наши источники а совсем не приспособленные для таких условий эксплуатации. Мы мониторим температуру.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.