ЗУ для свинцовых АКБ на МК Atmega 16А

[rus-us]

Мультик то недорогой, китайский, так что точность под вопросом.
Вообще я гонял зарядное с 7А аккумулятором. Точность по амперметру/вольтметру более-мение.

А вот на экране иногда мрак.
Допустим тренировка: 5 сек заряд 0,1С(0,7А) - 10 сек. разряд 0,01С(0,07А) -
На экране: напряжение приблизительно соответствует, а ток прыгает от 0,5 до 0,8 независимо заряд идет, или разряд.
По амперметру: ток 0,7/0,07.

[rus-us]

А если использовать датчик тока, типа ACS712 3 доллара. Достать проще чем точные резисторы.

[alex08cb]

А если использовать датчик тока, типа ACS712 3 доллара. Достать проще чем точные резисторы.

Мой приятель "щупал" их. Вот результат! Он опытней меня, работает в фирме, которая разрабатывает и производит аппаратуру для Крайнего Севера. У меня нет оснований ему не доверять. К тому же я неоднократно слышал отриц.отзывы о зависимости работы этого датчика от многих факторов, включая чуть ли не магнитное поле Земли.

[alex08cb]

ПОЛУЧИЛОСЬ!
В общем, перенес я шунт в разрыв минуса. Дифф.входы МК (ADC2-ADC3) подключил на шунт. Взял аккумулятор шуруповерта и стал его заряжать - на дисплее показалось оцифрованное значение в положительном знаке. Снял зарядку и перецепил его плюс на землю через лампочку, то есть стал разряжать - на дисплее, как и ожидалось, оцифрованное значение в отрицательном знаке.

Робкие выводы:

1. Заморочки с точными резисторами - отменяются.
2. Заморочки с внешними ОУ и прочим - отменяются.
3. Больше не плывут показания амперметра при увеличении напряжения и отсутствии нагрузки (неточные коэфф.деления делителей)

Краткий список предстоящих переделок (разумеется под новую прошивку):

1. Переключить шунт из плюсовой цепи в минусову.
2. Переключить выход одного из оставшихся делителей на один из свободных АЦП-входов, например, ADC1 под замер напряжения. Второй делитель можно выпаять. Старое место, где стоял шунт, замкнуть хорошим проводом. Вернее дорожки, которые к нему шли.
3. Выкинуть ключ коммутации АКБ и заменить его обычной релюхой 12в 10А. Хотя тут надо еще подумать и потестировать!

если все же не получится сохранить электронный ключ, то:

4. 12в получить путем установки КРЕНки на 12 вольт и питанием ее от дежурки 17-20в (12нога TL494)
5. На раскачку реле (у порта МК не хватит сил) использовать что то типа КТ815 с резистором 1-2кОм в базе. Я использую транзистор в SMD-корпусе BC817-40LT1G.

Схема сигнализации переполюсовки пострадать не должна, все зависит от места ее подключения на плате и разрезов печ.дорожек.
Цепь разрядок (основная и внешняя дополнительная) тоже.


PS. Где существенное усложнение схемы? И почему ув.Слон не пошел по ней - я пока не пойму. Почему он использовал высокоточные резисторы я уже, к сожалению (вернее конечно же к счастью), понял.

[polovichok]

alex08cb!
Замечательная новость!

[foxghost]

А когда можно будет увидеть вашу разработку?

[alex08cb]

А когда можно будет увидеть вашу разработку?

Чем чаще будете спрашивать, тем быстрей
А если серьезно, то это процесс творческий, связанный кроме всего прочего с наличием времени, которое я стараюсь уделять даже больше, чем позволительно. Но иногда надо еще спать и деньги зарабатывать. Следите за новостями либо здесь, либо ЗДЕСЬ

[alex08cb]

А пока давайте подумаем - термодатчик температуры электролита будем прикошачивать? Нужен он? Как будет замеряться температура: опусканием датчика в банку или креплением его на "+"клемму или вообще на корпус АКБ? Если внутрь банки, то как Вы, уважаемые коты, себе видите защиту датчика от кислоты (и самой кислоты, ибо датчик можно будет засунуть только не в хим.активную оболочку).

PS. Предпочтительный датчик - DS18B20 вкорпусе ТО-92.

[Sokol]

Лучше на клемму аккамулятора. Удобно и быстро.

[polovichok]

Лучше на клемму аккумулятора. Удобно и быстро

Похоже это один из самых оптимальных вариантов. Аккуратненький жгут вдоль одного силового провода. Разъем небольшой, возможно от наушников джек 3,5(есть в наличии на каждом шагу).
А раз появился жгут, то его можно дополнить компенсационным проводом для измерения напряжения на клеммах аккумулятора, так сказать без учета потерь на силовых проводах.

[alex08cb]

можно дополнить компенсационным проводом для измерения напряжения на клеммах аккумулятора, так сказать без учета потерь на силовых проводах.

с "плюсом" не проблема
что делать с "минусом"? Он везде один. Ток побежит что по толстому, что по тонкому - все равно погрешность будет.

[kvm]

Конечно датчик температуры наиболее целесообразно разместить на клемме, особенно учитывая то, что современные аккумуляторы герметичные и необслуживаемые.

Ток побежит что по толстому, что по тонкому - все равно погрешность будет.

При достаточной толщине проводов этим током можно пренебречь, правда тогда отпадает смысл и во втором проводе (на +). Поэтому, наверное, будет достаточно измерять напряжение на выходных клеммах. Или же надо измерять дифференциальное напряжение на клеммах, т.е. разность напряжений на "-" и на "+".
Кстати, если измерять ток через аккумялятор в "минусе", то надо учитывать падение напряжения на измерительном резисторе. При больших токах будет довать довально большую погрешность. Кроме того измерение тока в "минусе" чревато необходимостью изолирования "земли" (минуса) от корпуса. Это связано с тем, что если "-" будет на корпусе, то можно случайно замкнуть "минусовую" клемму на корпус и, тем самым, "нейтрализовать" токовый датчик. Микроконтроллер об этом не сможет узнать и, конечно в зависимости от алгоритма, может начать поднимать напряжение на аккумуляторе пытаясь выставить заданный ток, а так как датчик все время будет показывать "0", то повышение будет продолжаться до максимума, что не есть хорошо.

[alex08cb]

Поэтому, наверное, будет достаточно измерять напряжение на выходных клеммах

Сегодня переделал свое железо, переместил шунт в разрыв минуса. И повесил вход третьего АЦП как раз на выходную "+" клемму. Напряжение там совпадает с реальным на клеммах с точностью +/-0.02в во всем диапазоне напряжений 1....17в.

Кстати, если измерять ток через аккумялятор в "минусе", то надо учитывать падение напряжения на измерительном резисторе. При больших токах будет довать довально большую погрешность.

Именно! При токе около 5 ампер, погрешность достигла аж 0.7 вольта! (хотя не удивительно, 5а, 0.01 Ома, падение 0.5 вольт + падение на ключе). Не порядок. Но так на МК зацеплены оба вывода шунта, нет ничего проще замерить напряжение просадки на последнем. А затем вычесть его из общего результата. Вуаля. Сделал и получилось!

Только как это работает при РАЗРЯДЕ я еще не тестировал. Через шунт потечет отрицательный ток и МК его не замерит. Но не беда, выкручусь как нибудь. Ибо ток, протекающий через шунт, известен! Сопротивление шунта и ключа тоже. Все изменяется более-менее линейно. Дальше идет обычная математика и кодовая писанина. Потестирую сегодня.

Кроме того измерение тока в "минусе" чревато необходимостью изолирования "земли" (минуса) от корпуса.

Вы знаете, я давно зарёкся пускать минус на корпус. Эта медвежья услуга неоднократно играла со мной злую шутку, один раз даже окончательно унесла на тот свет ремонтируемое устройство. Потому я в своих поделках (за редким исключением) говорю минусу на корпусе однозначное НЕТ! И не важно, будет ли там шунт в "минусе". Кто не съедал на этом деле собак, тем вероятно надлежит задуматься, прежде чем взяться за переделку схемы. Единственное что я допускаю на корпусе, это защитное заземление.

[polovichok]

Единственное что я допускаю на корпусе, это защитное заземление.

Аналогично.Все мои поделки в металлических корпусах к минусу(или плюсу) не имели никакого отношения.

[kvm]

Единственное что я допускаю на корпусе, это защитное заземление.

Вот это правильно. Но обязательно надо будет упомянуть об этом в описании переделки. Причем выделить это жирным шрифтом.
Теперь об измерении тока разряда.

Через шунт потечет отрицательный ток и МК его не замерит.

В этом все и дело! Как мироконтроллер отреагирует на отрицательное напряжение на входе? Скорее всего не очень "хорошо". Поэтому необходимо сделать дополнительную (защитные диоды на входе могут не "выдержать такого издевательства") защиту входного порта.

Ибо ток, протекающий через шунт, известен! Сопротивление шунта и ключа тоже.

Т.е. предполагаете разряжать всегда одним и тем же током? Для всех батарей? Или же предполагаете использовать "электронную" нагрузку, с известным, устанавливаемым током (операционник с MOSFET)?

[alex08cb]

Вот это правильно. Но обязательно надо будет упомянуть об этом в описании переделки

Да, это верно. Пометим потом!

В этом все и дело! Как мироконтроллер отреагирует на отрицательное напряжение на входе? Скорее всего не очень "хорошо". Поэтому необходимо сделать дополнительную (защитные диоды на входе могут не "выдержать такого издевательства") защиту входного порта.

В худшем случае - ничего не случится. По ADC-входам нет диодов, и уж тем более у портов, где имеются дифференциальные входы (ADC0-1-2). Если у входа включен обычный режим (не дифференциальный), то напряжение измеряется отностительно GND МК. Если включен дифф.режим, то например ADC2 измеряет напряжение относительно ADC3. http://microsin.ru/content/view/1145/1/

В общем, я не думаю, что мне надо париться тут. Текущий ток (заряда или разряда) я буду знать всегда. Величина потерь в шунте линейна с его ростом (ТКС пока опускаем) и вычислить ее не проблема при любом режиме.

Т.е. предполагаете разряжать всегда одним и тем же током?

Я этого по-моему не писал. И по-моему мы говорим о тонкостях измерения тока, в новых для шунта условиях. Или, пардон?

Что касается заданного вопроса, то разрядка естественно будет регулируемая и пока предполагается работа на фиксированную нагрузку. Не забывайте, разрядных цепей две: "тренировочная", с током 0.01С (резистор 10ом), и обычная, с током 0.1С (на схеме как доп.нагрузка, и имеет всего 2 состояния - включено и выключено). Обе обязаны допускать регулировку тока разряда, и естественно его измерение в процессе. Иначе зачем это все вообще начинать, если бы все это имело два положения - выкл и вкл?

[kvm]

В худшем случае - ничего не случится.

Я с AVR не работал, но всё-таки что-то мне подсказывает, что случится. Вот цитаты из дашита на ATmega32:

Voltage on any Pin except RESET
with respect to Ground ..............-0.5V to VCC+0.5V

Т.е. на любой пин, кроме RESET можно подавать максимум "-0.5В".

По ADC-входам нет диодов

Странно, может они просто не показаны на структурной схеме? Или я ошибаюсь?

Если у входа включен обычный режим (не дифференциальный), то напряжение измеряется отностительно GND МК.

Верно. И это

Если включен дифф.режим, то например ADC2 измеряет напряжение относительно ADC3.

верно, но только напряжение на этих входах все равно должно быть положительным. А измеряться будет уже их разность - на то вход и диффреренциальный.

Я этого по-моему не писал.

Так я и не говорил, что Вы это писали!:))

и естественно его измерение в процессе.

А как вы его будете измерять? Вот в чем вопрос!

[kvm]

Вот, нашел в даташите, глава "I/O Ports":

All I/O pins have protection diodes to both VCC and Ground.

Т.е. защитные диоды есть на всех портах, как и должно быть.

[alex08cb]

Я с AVR не работал, но всё-таки что-то мне подсказывает, что случится. Вот цитаты из дашита на ATmega32:

Хм, верно. И странно.

Странно, может они просто не показаны на структурной схеме? Или я ошибаюсь?

Может ADC-входы портами не являются? Или еще какая заморочка. Тут порой на русском то не понятно, а на английском.. К тому же даташиты тоже не Боги пишут. Кроме того... (см.ниже)

А как вы его будете измерять? Вот в чем вопрос!

...несколькими постами выше я писал, что тесты замера токов прошли успешно. Все измеряется прекрасно. Парадокс это или как - не знаю. Но работает и не жужжит. Еще потестирую конечно.. может тогда что то всплывет.

PS. На всякий случай поставил между шунтом и дифф.входами ADC резисторы на 3,6кОм (все равно входы высокоомные у МК). Как мне кажется, что если бы отрицательное напряжение по входам ADC как то претило МК, и измеряемое отрицательное напряжение "упиралось" через резистор в открытые защитные диоды, то обратный ток не замерялся бы вообще, или делалось бы это с большим ограничением. Однако, я не замерял отриц. ток выше 5 ампер. А это и есть просадка в 0.5в, оговоренная даташитом. Надо попробовать 10 ампер грузануть. Если диод откроется, то я должен буду "упереться" в него и увеличение тока не приведет к увеличению показаний.

All I/O pins have protection diodes to both VCC and Ground.
Т.е. защитные диоды есть на всех портах, как и должно быть.

хм. Ёмяу!!!! Ну значит больше 5А отриц. тока оно мерить и не должно.

Другой тогда вопрос - нафига защищать то, что спокойно работает? Все же измеряет!

[kvm]

Тут порой на русском то не понятно, а на английском.. К тому же даташиты тоже не Боги пишут.

Тоже верно, но наличие диодов по всем портам, кроме специальных, это общепринятая практика.

Однако, я не замерял отриц. ток выше 5 ампер. А это и есть просадка в 0.5в, оговоренная даташитом.

Скорее всего так и есть.

На всякий случай поставил между шунтом и дифф.входами ADC резисторы на 3,6кОм

Уже хорошо - ограничит ток через диоды.