Главная » Электроника для авто
Призовой фонд
на октябрь 2019 г.
1. Тестер компонентов LCR-T4
Сайт Паяльник
2. 500 руб
Сайт Паяльник
3. 100 руб.
От пользователей

Похожие статьи:


Умное зарядное устройство - версия 5

Умное зарядное устройство версия 5 (УЗУ-5) для автомобильных аккумуляторных батарей (АБ) ёмкостью от 50 до 99 А*ч. Заряд осуществляется асинхронным апериодическим током: средний 5 А, импульсы (если они будут) ограничиваются 15 А, разряд 0,15 А. При тренировке разрядный ток 5 А. Напряжения заряда, разряда, поддержки вычисляются микроконтроллером в зависимости от температуры электролита (корпуса).

Зарядное устройство не требует никаких регулировок и присмотра, к сети УЗУ-5 само себя подключит только на период заряда. Умеет заряжать, поддерживать в заряженном состоянии сколь угодно долго, проводить тренировочный цикл и измерять емкость аккумулятора. Принципы заряда, дежурного режима,  измерения емкости, тренировки и все защиты остались практически прежними, как в . Судя по комментариям и личной переписке около 30 человек уже собрали УЗУ-4 и пользуются им - это только те, у кого возникали вопросы. Кроме того, я изготовил и отправил Почтой России 9 плат индикации (А3) с комплектом прошитых микроконтроллеров. Обращались радиолюбители, которые пока еще не «дружат» с микроконтроллерами, но хотят и могут собрать это устройство. Вещь получилась хорошая,а конкретная ёмкость АБ лучше любого аккумуляторщика оценит его состояние и укажет дальнейшую судьбу.

Еще при отладке, а затем и в процессе эксплуатации появились мысли об улучшении и устранении некоторых недостатков УЗУ-4, а именно:

  • Если АБ имеет замыкание банки или совсем осыпались пластины УЗУ все равно будет его заряжать и пытаться «впихнуть» в него заряд. В итоге выкипает электролит, да еще и газы  опасные выделяются. Решение: через 30 минут после включения проверяются симптомы замыкания банки, через 60 минут (или при достижении номинального напряжения) на индикаторе появится надпись «ПРОВ» и включится лампа разряда на 30 секунд – это проверка АБ на способность накапливать заряд. Если АБ не пройдет проверки, УЗУ отключится от заряда, напишет –АБ- и перейдет в экономный режим, периодически (раз в минуту) показывая напряжение и надпись –АБ-.
  •  Плохое реагирование на кнопку переключения режимов. Решение: в УЗУ-5 кнопка предназначена только для установки тренировочного цикла. При нажатии моргнет светодиод «тренировка» - это значит, что УЗУ Вас поняло и после корректного завершения неотложных задач включит разряд.
  • Трансформатор включается и выключается механическим реле –  хоть какая-то искра но проскакивает. Решение: бесконтактный выключатель на симисторе.
  • «Нежный» датчик температуры – один автолюбитель умудрился его растоптать. Решение: заключение термодатчика в медную (латунную, нержавеющую и т.п.) трубку или приобретение готового «водонепроницаемого» датчика.
  • При заряде дефектной АБ  или малой емкости в какой-то период резко возрастает температура корпуса. Решение: в режиме заряда начиная со второго часа проверяется изменение температуры каждые 6 минут. Если рост составит более 2˚С УЗУ отключится, а на индикатор выведет «⁰⁰⁰⁰».
  • Для установки напряжения и тока при тестировании нужно подбирать резисторы. Решение: применены многооборотные подстроечные резисторы.
  • Соединение плат припаянными проводами неудобно при наладке, поиске и устранении ошибок монтажа или неисправностей. Разъёмы конечно снижают надежность, но очень удобно. Решение: модуль А3 полностью на разъёмах.
  • Нет индикации наличия сети. Были случаи неисправности в проводе, вилке, забывали вставить вилку в розетку. Решение: введен светодиод  для индикации сетевого напряжения.

Схема получилась вот такая.

Стабилизатор напряжения LM2575Т-5.0 – экономный и более надежный.

Печатные платы выглядят так.

Да, я собрал его в апреле прошлого года. И с того времени "издеваюсь" над ним, самым длительным оказался процесс обучения распознавания АБ с замкнутой банкой или совсем изношенных, не способных накапливать заряд. Сложно предусмотреть абсолютно все варианты состояния аккумулятора и учесть их в программе, но всё что я мог придумать - реализовал.

Сообщения при самодиагностике и перегреве остались прежними:

Т10 – не годен силовой транзистор Т1 или цепи его управления;

А-А-  - температура внутри УЗУ более 70 градусов. После устранения – возвращается в тот режим, из которого он попал сюда.

АВАР – нет сети, не включается трансформатор или он не годен, не годен диодный мост или ток заряда менее 0,15 А.

Размещено все в подходящем корпусе.

Термодатчик теперь выглядит так.

Наладка

Не устанавливая микроконтроллер в панельку проверяется:

  • Неправильное подключение аккумулятора – звуковой сигнал бузера и свечение ламп La1 и La2.
  • При правильном подключении и включении выключателя S2 проверяется наличие напряжения 5 вольт на 20 ножке панельки микроконтроллера, а на 3 ножке не более 4 вольт (регулируется (R8).
  • При подключении сетевой вилки зажигается светодиод «сеть».

Выключить S2, подключить вольтметр и амперметр и вставить микроконтроллер с тестовой прошивкой zar5test.

Переход на следующий пункт осуществляется кнопкой S1.

  1. После включения: температура, напряжение, самодиагностика: ( при неисправностях может появиться Т10 или АВАР). Проверка цепей индикации и самого индикатора: 80.00, 8.00, 0.80, 0.08
  2. Проверка светодиодов (кроме заряда): дозаряд, разряд, дежурю, тренировка, тренировка, дежурю, разряд, дозаряд …
  3. «НАПР», напряжение АБ и светодиод «дежурю».
  4. « ЗАР», включается заряд, светодиод «заряд» горит постоянно, светодиод «дозаряд» загорается периодически, ток заряда…
  5. «РАЗР», включается «разряд», ток разряда, светодиод «разряд».
  6. Проверяется работа термодатчика, индицируется температура. Расположить рядом R16 и DS18B20 и нагревать их феном (над паяльником, над утюгом). При температуре около 70 ˚С включится режим перегрева А-А-. Изменить можно подбором R15.

Подстроечными резисторами привести в соответствие показания УЗУ к показаниям приборов в пунктах 3, 4, 5. Чем точнее выставите эти параметры, тем точнее будет считаться емкость, качественнее заряжаться АБ, безопаснее будет работать всё устройство.

На видео ниже работа тестовой программы, но подстроечники я там не кручу - выставил все раньше.

Выключаем, вставляем микроконтроллер с прошивкой zar5.1 (или записываем в тестовый МК эту прошивку) и пользуемся.

На видео "работа" весь тренировочный цикл.

Через пару лет, а точнее после 12 включений режима «тренировка» нужно перепрошить МК. Без этого УЗУ сохранит все параметры зарядного устройства, но тренировка включаться не будет.

Для зарядного УЗУ-4 год назад я создал файл zar4.2 в котором можно снять ограничения. Пять радиолюбителей уже воспользовались им. Ссылки на видео о том, как это делается, можно найти в комментариях к статье о УЗУ-4 или http://mimik.esy.es/zar.html . Для УЗУ-5 уже тоже есть такой файл zar5.2, но он в PIC16F876А (в 873 пока не вмещается) и проходит всесторонние испытания. Надеюсь, что в течение месяца он будет готов.

Прошивки, печатные платы и видео прилагаются.

14 марта 2017 года в схему внесены изменения, а именно вывод № 4 МОС 3062 подключается к управляющему электроду симистора. Ошибка закралась в схему при подготовке к печати. На печатной плате ничего менять не нужно - там все верно.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
IC МК PIC 8-бит
PIC16F873
1 AПоиск в Utsource В блокнот
DC Кодер, декодер
SN74LS138
1 К555ИД7Поиск в Utsource В блокнот
OP1, OP2 Операционный усилитель
LM358-N
2 Поиск в Utsource В блокнот
DA Оптопара
MOC3062M
1 Поиск в Utsource В блокнот
VR1 DC/DC импульсный конвертер
LM2575
1 5.Поиск в Utsource В блокнот
Q Датчик температуры
DS18B20
1 Поиск в Utsource В блокнот
7seg1 цифровой индикаторFYQ-3641AS211 Поиск в Utsource В блокнот
T1 MOSFET-транзистор
IRF4905
1 Поиск в Utsource В блокнот
T2, T4 MOSFET-транзистор
IRF730
2 Поиск в Utsource В блокнот
T3 MOSFET-транзистор
IRFZ46N
1 Поиск в Utsource В блокнот
VT1, VT2 Биполярный транзистор
КТ3102
2 Поиск в Utsource В блокнот
VDS1 Диодный мостGBU25M1 Поиск в Utsource В блокнот
VD1 СимисторВТВ161 Поиск в Utsource В блокнот
D1, D2, D6 Выпрямительный диод
1N4148
3 Поиск в Utsource В блокнот
D3 Стабилитрон
BZX55C5V1
1 Поиск в Utsource В блокнот
D4 Диод Шоттки
1N5818
1 Поиск в Utsource В блокнот
D5 Выпрямительный диод
1N4007
1 Поиск в Utsource В блокнот
Led1 - Led6 Светодиодлюбые6 Поиск в Utsource В блокнот
Tr1 Трансформатор80 ВА 220/171 Поиск в Utsource В блокнот
L1 дроссель330мкГн 0.5А1 Поиск в Utsource В блокнот
Ls1 звуковой излучатель с генераторомKPX-G1212B1 12vПоиск в Utsource В блокнот
Cr1 кварц4 МГц1 Поиск в Utsource В блокнот
S1 кнопкабез фиксации1 Поиск в Utsource В блокнот
S2 выключатель1 Поиск в Utsource В блокнот
La1 лампа12В 0.15А1 Поиск в Utsource В блокнот
La2 лампа12В 5А1 Поиск в Utsource В блокнот
М1 вентилятор12В1 Поиск в Utsource В блокнот
F1 предохранитель1 А1 Поиск в Utsource В блокнот
С1 Конденсатор0.1мкФ 630в1 Поиск в Utsource В блокнот
С2 Конденсатор0.01мкФ 630в1 Поиск в Utsource В блокнот
С3,6,7,10,11 Конденсатор100 нФ5 Поиск в Utsource В блокнот
С4,5 Конденсатор20 пФ2 Поиск в Utsource В блокнот
С8 Электролитический конденсатор100мкФ 35в1 Поиск в Utsource В блокнот
С9 Электролитический конденсатор2200мкФ 35в1 Поиск в Utsource В блокнот
С12 Электролитический конденсатор330мкФ 16в1 Поиск в Utsource В блокнот
С13,14,16 Конденсатор100n3 Поиск в Utsource В блокнот
С15 Конденсатор1 мкФ1 Поиск в Utsource В блокнот
R1 Резистор
2 кОм
1 Поиск в Utsource В блокнот
R2 Резистор
430 кОм
1 Поиск в Utsource В блокнот
R3 Резистор
36 Ом 0.5Вт
1 Поиск в Utsource В блокнот
R4,18,23,40 Резистор
1 кОм
4 Поиск в Utsource В блокнот
R5 Резистор
10 кОм
1 Поиск в Utsource В блокнот
R6,7 Резистор
430 Ом 0.5 Вт
2 Поиск в Utsource В блокнот
R8 Подстроечный резистор3.3 кОм1 Поиск в Utsource В блокнот
R9 Резистор
5.6 кОм
1 Поиск в Utsource В блокнот
R10 Резистор
390 Ом
1 Поиск в Utsource В блокнот
R11,12,14,17 Резистор
2.7 кОм
4 Поиск в Utsource В блокнот
R13 Резистор
4.7 кОм
1 Поиск в Utsource В блокнот
R15 Резистор
4.3 кОм
1 Поиск в Utsource В блокнот
R16 терморезистор10 кОм1 Поиск в Utsource В блокнот
R19,20,32,39 Резистор
100 кОм
4 Поиск в Utsource В блокнот
R21 Резистор
2.7 кОм
1 Поиск в Utsource В блокнот
R22,38 Подстроечный резистор15 кОм2 Поиск в Utsource В блокнот
R24 - R31 Резистор
330 Ом
8 Поиск в Utsource В блокнот
R33 - R36 Резистор
300 Ом
4 Поиск в Utsource В блокнот
R37,43 Резистор
0.02 Ом 5 Вт
2 Поиск в Utsource В блокнот
R41 Резистор
5.1 кОм
1 Поиск в Utsource В блокнот
R42 Резистор
1 кОм
1 Поиск в Utsource В блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: Изменена: 18.03.2017 0 14
Я собрал 7 Участие в конкурсе 2
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 5 Проголосовало: 2 чел.

Комментарии (229) | Я собрал (0) | Подписаться

0
vasja_bes #
Здравствуйте VIG. Такая проблемка. Спаял я УЗУ5 сначала на тестовой прошивке проходит все нормально до зарядки, а потом дает зарядку 0,1А (на прецезионном амперметре), (АБ стоит на автомобиле, нормальная) далее разряд идет харашо (какой ток разряда выставить?) у меня 4А настроено. Вопрос: где копать чтобы появилась зарядка.
PS. Поменял ОУ местами пропала сеть тоесть не запускает трансформатор и выскакивает ошибка АВАП. Мысль такая что LM358 пришла хана или я ошибся. Дайте совет пожалуйста?
Отредактирован 17.09.2019 09:52
Ответить
0

[Автор]
VIG #
LM-ки для измерения токов заряда и разряда, а сам заряд включается транзистором Т1. Проверьте его. Ток разряда рекомендуется не более 0,1 С(емкость АБ).
Ответить
0
vasja_bes #
VIG Я понял про LM-ки. А о том что транс не включается подскажите пожалуйста где копать?
Ответить
0

[Автор]
VIG #
VT2. На базу должен поступить сигнал включения.
Ответить
0
Василий #
С трансом разобрался. У меня почему-то показывает завышенное напряжение. АБ имеет 12.90В, а зарядное показывает 15.35 В. УЗУ 5 калибровать не надо по напряжению?
Ответить
0

[Автор]
VIG #
В статье: Наладка, с тестовой программой, пункт 3, резистор R8.
Ответить
0
vasja_bes #
Здравствуйте VIG. Скажите пожалуйста правильно работает у меня УЗУ5. На тестовой прошивке при вкл. все тесты, заряд, розряд... Вставил рабочую прошивку, вкл. идет диагностика потом засвечивается св.диод зарядка, но зарядка идет импульсами до 10А. И вспыхивает Ла1 через примерно 5-10сек. Вопрос: правильно работает УЗУ? (Тесты проводил на почти дохлой АБ)
Ответить
0

[Автор]
VIG #
Правильно. Через какое-то время будет проверка, потом или продолжится заряд, или отключится - УЗУ решит судьбу АБ.
PS токи и периоды УЗУ выбирает сам.
Ответить
0
vasja_bes #
VIG Большое спасибо за Ваш труд, я собрал УЗУ5, все работает хорошо. Только выскакивает ошибка -АВ- после нескольких циклов заряда. Я наверное плохо искал что значит эта ошибка в описании или коментах. Скажите что и на что она влияет и значит.
Именно -АВ- а не перегрев
Ответить
0
Serco #
Может -АБ- ? Тогда неисправен аккумулятор.
Отредактирован 04.10.2019 05:32
Ответить
0
vasja_bes #
Да -АБ-. Но акумулятор новый 3 месяца. И потом если сделать несколько раз (2 или 3 раза я запускал УЗУ) то дальше идет зарядка нормально до 14,11В. почти за сутку, потом утром снял с зарядки и поехал на работу. Не дождался полной зарядки. Пробовал на убитом акуме то -АБ- не выскакивает, и зарадка идет нормально.
Ответить
0

[Автор]
VIG #
Про -АБ- в самом начале статьи.
Добавлю еще одну причину, замеченную совсем недавно: плохой контакт крокодила с проводом.
Ответить
0
vasja_bes #
VIG добрый день. УЗУ 5 работает хорошо зарядил АБ 100 нормально. Спасибо за Ваш труд. Творческих Вам успехов.
PS. Скажите а можна в перерывах (при зарядке) поставить часы работы самой зарядки чтоб видеть сколько время прошло от начала зарядки и до конца. Такой себе таймер.
Отредактирован 16.10.2019 14:04
Ответить
0

[Автор]
VIG #
Спасибо за добрые слова. Таймер я не планировал, ведь его информационная ценность низка при заряде апериодическим асинхронным током.
Ответить
«123
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется напряжение?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Паяльник с регулировкой температуры
Паяльник с регулировкой температуры
Мультиметр Mastech MS8239C Тестер ESR, полупроводников, резисторов, индуктивностей
вверх