ЗАРЯДНОЕ - конструктор для автомобильных аккумуляторов SIRIUS 10A

Описание

Товар возврату или обмену не подлежит.
Схему и дополнительный пакет документации можно скачать здесь. В комплект не входит дисплей, энкодер и внешний силовой транзистор. Дисплей LCD1602 подходит любой с токопотреблением до 50ма.

Вопрос по плате разработчику в телеграмм.

Данное зарядное устройство представляет собой конструктор для самостоятельной сборки. Больше подходит для тех, кто хочет собрать что то своими руками. Помогает развивать творческие навыки и развивать базовые знания в электронике.

Дисплей LCD - ссылка для заказа.

Энкодер - ссылка для заказа.

Шлейфы - ссылка для заказа.

Транзистор - ссылка для заказа.

Алгоритм работы зарядного устройства CV CC

Данное зарядное разработано в основном для заряда свинцово кислотных АКБ на 6 - 12 вольт любой емкости. Но можно использовать и любые другие виды и типы АКБ , LION 1S, 2S, 3S при условии использования контроллера заряда для LION.

Используемый МК для платы Atmega8, 88, 168, 328. Atmega88, 168, 328 полностью одинаковы за исключением количества памяти. Atmega8 это более устаревший МК с несколько другой внутренней периферией. Хотя все эти МК абсолютно совместимы по выводам. Объем занимаемой прошивки около 7.4кб.

Диод BAT54 нужен для смещения питания ОУ, чтобы на выходах ОУ можно было поймать 0 вольт. Без смещения на выходах ОУ будет напряжение около 0.1 вольт, что влияет на точность показания тока. BAT54 можно спокойно заменить на любые диоды шоттки типа SS24 или B5819W. Так же при использовании ОУ важно правильно развести плату, дифференциальные цепи, правильно разместить резисторы и конденсаторы в обвязке ОУ. Вся обвязка ОУ должна находится возле самого ОУ, а не где-то на другом краю платы. Так же для правильной работы АЦП и ОУ важно разделение земли и питания, так как данная плата относится к разряду силовых плат. Поэтому точность и надежность работы силовой платы будет зависеть от грамотной разводки, иначе показания будут плавать.

Силовые дорожки должны быть пропаяны толстым слоем олова иначе на больших токах могут сгореть. Стабилизация тока заряда осуществляется на ОУ 6.2 и 6.1. Если необходимо ток заряда увеличить до 20А, тогда шунт на 0.01 Ом надо заменить на шунт 0.005 Ом. Ничего больше на схеме при этом переделывать не надо. Плата превратится из зарядного на 10А в зарядное на 20А. Единственное придется поставить на плату более мощное реле чтоб выдержало ток. Клеммы платы рассчитаны на ток в 15А. Подстроечным R11 выставляем точность показания напряжения на дисплее. Подключаем АКБ к плате и вращаем R11 чтоб напряжение на дисплее было такое же как на АКБ измеренное мультиметром. Подстроечным R27 выставляем точность показания тока на дисплее. Начать можно с 1А. Выставляем ток 1А энкодером, при этом ампер клещами или амперметром измеряем реальный ток заряда. Вращая R27 добиваемся того чтоб ток показываемый амперметром или ампер клещами соответствовал тому что показано на дисплее.

Далее можно провести аналогичные действия на токе в 5А. Для более точной подстройки можно R25 установить 51К, а R27 на 33К. Тогда диапазон подстройки будет более точный. R20 нужен для подгонки выхода ОУ6.2 к нулю. Для начала его можно вообще не запаивать, если в состоянии покоя на выходе ОУ6.2 будет 0 вольт. R20 подбирается экспериментальным путем диапазон может быть от 1 до 10мОм. ОУ2.1 измеряет напряжение на батарее и делит его на 4. Результат выдает на АЦП МК. ОУ6.1 измеряет напряжение на шунте и умножает его на 50. То есть если ток заряда допустим будет 10А, то на шунте будет напряжение 0.1В. 0.1*50 = 5 вольт будет на выходе ОУ6.1 при токе в 10А. Реле можно установить либо на 5 либо на 12 вольт. При выборе реле нужно впаять соответствующие резисторы на плате. Желательно устанавливать реле на 12В, тогда нагрузка на LM7805 будет минимальна и нагрев стабилизатора минимален.

Питание платы можно осуществить либо от трансформатора либо от импульсного БП. При использовании трансформатора необходимо установить предохранитель сразу после понижающей обмотки , диодный мост и сглаживающий конденсатор большой емкости 10 — 20 тыс мкФ. Напряжение при этом желательно чтоб было около 17 вольт, при использовании трансформатора силовой транзистор будет сильно греться так как схема линейная. Транзистор нужно будет установить на внешний радиатор + вентилятор который можно запитать прямо от питания платы через LM7812. Более желательный вариант питания, это от импульсного блока питания на 12 вольт. При этом сам блок нужно переделать на диапазон работы от 10 до 17 вольт. Для этого меняются резисторы в делителе ИБП TL431. См. Схему.

При таком раскладе нагрев силового транзистора будет минимален и радиатор с вентилятором не потребуется. Напряжением на выходе ИБП будет управлять МК через оптрон на плате. Управление будет осуществляться таким образом, что напряжение между истоком и стоком транзистора будет около 0.3 — 0.5 вольт. При токе в 10А нагрев транзистора будет всего около 3 — 5 ватт. Транзистор в таком случае можно закрепить прямо на самом импульсном блоке питания. Чем меньше R3, тем выше минимальное напряжение. Чем меньше R2, тем выше максимальное выходное напряжение блока питания. Важно понимать что всему есть разумные пределы. Для обратноходового 12ти вольтового блока минимальное напряжение около 10 вольт. Максимальное достаточно до 17.5 вольт или меньше. Бывает что ИПБ на работает на минимальных 10ти вольтах, уходит в защиту, так как начинает не хватать питающего напряжения контроллеру ИБП. Тогда можно сделать диапазон от 11 до 17.5 вольт. Для СА/СА АКБ диапазон напряжения лежит примерно в пределах от 12 до 16 вольт. Поэтому выходной диапазон напряжения ИБП можно делать в районе от 11 до 16.5 вольт. В общем и целом подбирая R2 и R3 можно добиться желаемого выходного диапазона напряжения на выходе ИБП.

Силовой внешний транзистор MOSFET подходит любой N канал с сопротивлением до 0.01Ом. Можно использовать в корпусе ТО220, ТО247. Подойдут F2907Z, IRFP3206, AURIF1324, AUIRF1404, AUIRF3205Z, AUIRF3805, AUIRF8407, AUIRFB8409, HUF75344G3 , IPP032N06N3GXKSA1 , IRF1010, IRF1104, IRF1404, IRF1405 и подобные им которых десятки разных.

Контрольные напряжения на ОУ Выход ОУ2.1 — напряжение изменяется в диапазоне от 0 до 5 Вольт. Входы ОУ2.1 — напряжение может быть в диапазоне от 0 до 20 Вольт. Входное напряжение делим на 4, получаем выходное. Выход ОУ6.2 — напряжение изменяется от -4 В, до напряжение питания платы -1.5 вольт. То есть, если напряжение питания платы 21.5 В, максимальное возможное выходное напряжение на затворе транзистора будет 20 Вольт.

Вход + ОУ6.2 — диапазон напряжения от 0 до 5 В. Вход - ОУ6.2 — диапазон напряжения от 0 до 5 В. Выход ОУ6.1 — напряжение изменяется в диапазоне от 0 до 5 В. Вход + ОУ6.1 - напряжение от 0 до 0.1 Вольт. Напряжение с шунта. Меню Чтобы войти в меню нужно нажать на энкодер и подержать несколько секунд.

Меню 1: Charge up to 14.4 V - в данном меню выставляем напряжение до которого хотим зарядить батарею. Диапазон от 2.5 до 16.2 вольта. Предположим напряжение было выставлено 15.5 вольт, а ток заряда 5А. Зарядное до 14.4 вольта зарядит током 5А, а после до 15.5 вольта будет заряжать током 1А, так называемый режим добивки или дозаряда.

Меню 2: Storage mode ON/OFF - включение, выключение режима хранения. Если режим активирован, то раз в неделю батарея будет подзаряжаться малым током в 1А.

Меню 3: Emergency timer 24 hours - таймер отключения заряда. От 1 до 200 часов. Заряд отключится в двух случаях, либо по завершению самого заряда АКБ, либо по истечению таймера, в зависимости от того что наступит раньше. Если батарея неисправна, не берет заряд, на падает ток заряда и т.д, то заряд отключится по таймеру.

Меню 4: Output current MAX 5.0 Amper – максимальный выходной ток заряда. От 1 до 10А. В данном меню выставляем тот ток, который может выдать блок питания зарядника. Не всем нужен ток в 10А, кому то хватит и 5А. Если используемый блок питания на 5А, то в меню выставляем 5А.

Меню 5: Current Charging MIN 0.4A - минимальный зарядный ток при котором произойдет отключение заряда. Диапазон 0.1 — 1.5А. Заряд отключится при достижении напряжения на АКБ которое было выставлено выше и при падении тока до величины указанной в данном меню. Для исправных батарей можно выставлять 0.3 — 0.5 А. Для более старых и засульфатированых этот параметр можно увеличить.

Меню 6: Swing Charge ON/OFF – режим заряда качели. Если выбрать OFF, то будет работать стандартный линейный заряд. Если ON тогда будет работать режим качели.

Меню 7: Charge interval – можно выбрать от 10 до 40 сек. Время для режима качели, когда зарядный ток есть.

Меню 8: Charge pause - можно выбрать от 5 до 40 сек. Время для режима качели, когда зарядного тока нету.

Меню 9: MENU EXIT - для выхода из меню нажимаем на энкодер.

Как подключить внешние элементы к плате.