Данное устройство изначально разрабатывалось как замена штатному аккумулятору системы бесперебойного питания циркуляционного насоса газового котла. Насос имеет мощность 40Вт, и аккумулятор должен обеспечивать его работу, в отсутствии питания, хотябы на протяжении нескольких часов. Так же сам проект должен быть более-менее не дорогим. Выбор пал на аккумуляторные элементы Li-Ion типа 18650. В устройстве использованы только б/у батареи, перед запаковкой были протестированы на емкость (тестер емкости в этой теме). В результате получился достаточно симпатичный девайс, емкостью до 10А*ч при напряжении 14В, небольших габаритов и веса. Хотя и достаточно не простой компоновки, немного муторно было его собирать.
Устройство состоит с нескольких независимых модулей: блок питания на 20…24В, контроллер заряда, ЖК HD1602, и балансир аккумуляторных батарей. В целом дело обстоит так: блок питания вырабатывает не стабилизированное напряжение 20В (подойдет любое от 19 до 25 вольт), которое подается на плату контроллера заряда-разряда АКБ. Контроллер построен на МК Atmega-8, он отвечает за отключение и включение нагрузки, контроль превышения силы тока, формирование стабильного зарядного тока, и напряжения, мониторинг напряжения, тока, подсчет емкости, и мощности АКБ, отключение напряжения заряда, от АКБ, по достижении максимального. Следующий модуль – популярный ЖК экран 1602. Далее напряжение контроллера поступает на батарею, состоящую с четырех последовательных Li-Ion элементов 18650. Для выравнивания напряжений на банках, и исключения перезаряда, к батарее подключен балансир. Схема балансира взята от сюда. Так же банки элементов подключены параллельно, ну и соответственно балансирующие резисторы для «слива заряда» так же набираются исходя с количества банок. На каждые 4 А*ч по одному резистору 10 Ом 5Вт.
При разряде контроллер измеряет текущую силу тока, и на ее основе, и таймера времени, вычисляется расходованная мощность в мА*ч, и Вт*ч. Обнуление счетчиков происходит при заряде АКБ.
Контроллер использует ШИМ для стабилизации напряжения зарядки АКБ, это позволило упростить схему БП, хотя и повлекло усложнение схему контроллера. Такое решение было принято, поскольку мне было проще построить БП по схеме прямохода. Схема БП классическая, построена на IR2153 по схеме рядом, трансформатор рассчитывался программой ExcellentIT(автор Starichok51):
Впрочем, БП особой роли не играет контроллер, все равно, выровняет напряжение до нужного в акб(17.2В), но очень хотелось вместить все, как говорится в одном флаконе.
В качестве корпуса использован старый блок питания ПК, он металлический, благдаря этому все платы посажены болтовыми соединениями, сами болты припаяны. На каком-то этапе пришла в голову идея разместить платы друг над другом, пришлось немного поизощряться, но оно того стоило. Аккумулятор привязан жесткими проводами, сами провода крепятся пайкой к корпусу. Для защиты от короткого замыкания АКБ, место его размещения выложено пенопластом с пищевых продуктов (использован пенопласт от сыра), получилось достаточно прочно, надежно и доступно. К сожалению, прибор не удалось сделать реально дешевим, самое дорогое – литиевые АКБ, даже не взирая на б/у. На данном этапе проходит тестирование в реальной нагрузке. На фото подключены только 8 батарей с 16ти. В корпус максимально удалось впихнуть 20шт. При этом для зарядки и съема мощности задействованы штатные разъемы БП. Так же предусмотрен, но еще не реализован контроль подсветкой ЖК с ЦП, потребление в простое 36мА. Плата не окончательна, и еще дорабатывается, код так же дорабатывается. Расчетная мощность составила около 100Вт*ч, данные не окончательны. Так же принципиальные схемы, если кому нужны, выложу позднее, ибо на данном этапе они не нарисованы.
), пришлось монтировать КТ361, а у них другая цоколевка, вот и стоят немного на бок, но вить работает.
Товарищи как сквозь воду смотрели, 20 батареек было мало, и "бесперебойник" перерос в тягоакк для вело...
