Умное зарядное устройство - версия 4

Эта разработка - продолжение предыдущих умных зарядных

• Умное зарядное устройство
• Умное зарядное устройство - версия 2
• Умное зарядное устройство - версия 3

При проведении испытаний и отладки неожиданно значимость измерения ёмкости настолько возросла, что становится уже важнее самого зарядного устройства. Ведь зарядных устройств много, а такого измерителя еще не встречал. Появилась возможность точного определения качества различных зарядных устройств и системы заряда на автомобиле, сразу становится ясно - насколько надежен ещё Ваш аккумулятор и т.п. Ёмкость считается с точностью до 0,01 А*часа, но на индикаторе отображается только целые. 

Схема разработана на PIC, программа написана на MikroC PRO for PIC.

Принцип работы основан на вычислении напряжений заряда, поддержки, разряда в зависимости от температуры аккумулятора.

Включение в работу: подсоединить аккумулятор, прижать датчик температуры к корпусу, вставить вилку в сеть, включить выключатель.

Всё. Можно уезжать в отпуск или закрывать гараж на зиму.

Если есть время и желание можно посмотреть что будет делать УЗУ:

• индикатор показывает поочередно напряжение аккумулятора и его температуру, в течение первой минуты проводится само-диагностика.
• если аккумулятор требует заряда, УЗУ подключится к сети 220 В, включит ЗАРЯД и будет заряжать до напряжения заряда.
• если заряд не требуется, УЗУ перейдет в ДЕЖУРНЫЙ режим и будет ждать, пока напряжение не снизится до напряжения поддержки. Тогда включится заряд.

Если решили провести тренировочный цикл или выяснить ёмкость аккумулятора, кнопкой "меню" включите РАЗРЯД: включится разряд и на индикаторе кроме напряжения и температуры появится ёмкость в Ампер-часах. Разряд будет длиться до напряжения разряда, потом включится заряд. Посчитанная ёмкость - это ёмкость, которую может отдать аккумулятор при 10-и часовом разряде (если ток разряда = 0,1 С).

Значение ёмкости будет присутствовать на индикаторе вплоть до тех пор, пока Вы: не выключите УЗУ; не отсоедините аккумулятор; не включите опять режим разряда.

Защиты:

• программно от зависания МК - Watchdog Timer (на всякий случай, на предыдущих УЗУ сбоев не было) ;
• к сети 220 В УЗУ подключается самостоятельно только на время заряда, в остальное время УЗУ не потребляет электроэнергию и не подключен к сети;
• УЗУ не боится случайных замыканий "крокодилов";
• если напряжение аккумулятора менее 8 вольт, УЗУ не включится;
• при неправильном подключении аккумулятора - непрерывный световой и звуковой сигнал;
• при токе заряда менее 0,05 А процесс приостанавливается и периодически проверяется восстановление цепи; 
• нагрев внутри корпуса более 70 °С - отключение всех процессов на 5 минут, на индикаторе А-А-;
• обрыв (неисправность) датчика температуры DS18B20 - температура считается для заряда и поддержки 50°С, для разряда 0.
• исчезновение сети 220 В - при разряде и контроле никак не влияет, при заряде: отключается всё, кроме индикации, каждые 5 минут проверяется появление напряжения и восстанавливается прерванный процесс;

Заряд идет апериодическим асинхронным током до напряжения заряда, затем это напряжение поддерживается около 2 часов. Когда на индикаторе только напряжение и температура - 2 часа, а когда ещё и ёмкость - больше.

Схема.

Конструкция выполнена на трех печатных платах из одностороннего фольгированного стеклотекстолита.

Получилось так.

Терморезистор на гибких проводах (черных) расположен недалеко от лампы на обмотке трансформатора. По моему мнению в этом месте будет максимальная температура в случае аварии: при выходе со строя вентилятора или КЗ в каких либо цепях.

Наладка

1. Установить подстроечным резистором напряжение 5,12 вольт.
2. Зашить в МК программу zar4test.
3. Подключить вольтметр к аккумулятору и включить УЗУ. На индикаторе будет 1.00 и напряжение. Подбором резистора R3 приводим в соответствие.

 ​   

4. Последовательно с аккумулятором включаем амперметр. Включаем УЗУ и кнопкой переходим на вторую ступень, будет на индикаторе 2.00 и ток заряда. Резистором R38 приводим в соответствие.

5. На 3 ступени устанавливается ток разряда резистором R20.

6. На 4 ступени подбирается резистор R23 для термозащиты. Я связал терморезистор и датчик вместе и грел феном. После показаний 72,1° на индикаторе появилось А-А-.

Меняйте прошивку на zar41, собирайте и пользуйтесь. Но программа условно - бесплатная. Объясняю:

• условно - для "предприимчивых людей". Обращайтесь: цена МК + пересылка + 5$.
• бесплатная для радиолюбителей, которые собирают это УЗУ для своего "любимого коня". Только придется через 10-12 тренировок заново прошить МК.

9 декабря 2015 года внесены изменения в прошивку, поэтому заменен архив zar41. Причина: при возвращении в режим заряда с "засыпания" из-за отключения сети одна из переменных оказывалась неопределенной. А она влияет на длительность периодов цикла.

23 декабря 2015 года внесены изменения в прошивку:

1. тестовой программы для лучшего реагирования на кнопку, заменен архив zar4test.
2. рабочей программы для диагностики работы транзистора Т2, при пробое исток-сток УЗУ отключится и на индикаторе появится надпись, похожая на Т 2 о.

Рекомендую Т2 усилить еще таким же, или заменить на транзистор с большим током. Я заказал IRF4905.

Список радиоэлементов

^{Скачать список элементов (PDF)}

Теги:

• Микроконтроллер
• PIC
• Авто ЗУ
• Sprint-Layout