Microwatt писал(а):блокирующий батарею диод в принципе не нужен.
Блокирующим Вы называете D2 или D3?
Если это D3, то сказать нечего.
Если D2, то очень жаль, что Ваши учителя уделяли так мало внимания культуре ведения дискуссий и не научили каждое свое высказывание подкреплять аргументами.
Ну, давайте я сам попробую поискать эти аргументы в пользу Вашего предложения.
Собственно, замена диода D2 перемычкой увеличивает разрядный ток аккумулятора (при отсутствии напряжения на входе преобразователя) всего на 12mA. Данные были получены экспериментальным путем, когда макет еще был в собранном состоянии.
А теперь давайте прикинем баланс, хотя бы грубо, за год.
- в году 8760 часов (365х24);
- половина из них - ночь (длинные ночи зимой, компенсируются кроткими летом, поэтому имеем право тупо разделить пополам), т.е. 8760/2=4380 часов АКБ будет разряжаться и потеряет 4380x0,012=52,56Ач только по ночам. Или, весьма грубо, теряем
630Wч. Это только из-за того, что существует ночь.
Потери днем обусловлены алгоритмом заряда:
- первый этап (зарядка максимальным током , у нас он = 4А, до напряжения 14,5V на АКБ) длится в среднем 1,5 часа для полностью разряженой батареи (установлено экспериментальным путем). В это время мы ничего не теряем, если диода нет. Потери =
0Wч. Если диод есть, то потери составляют 1,5час х 4 х 0,6 = 3,6W. Исходя из предыдущего опыта, полная разрядка АКБ, а соответственно и зарядка, мне требуется примерно раз в месяц. Т.е. за год я на первом этапе без диода теряю
0Wx, а с диодом 3,6Wч х 12 =
43,2Wч.
- второй этап длится в 1,5раза дольше первого, т.е. 1,5 х 1,5 = 2,25 часа. Ток, что течет через диод, в это время ниспадает от 4А до 0. Примем его равным среднему (т.е. 2А), хотя это с очень большим запасом, т.к. ток падает не линейно, а весьма круто. Тогда получаем, что без диода опять потери =
0Wч, а с диодом 2,25 x 2 x 0,6 = 2,7Wч за цикл и 2,7 x 12 =
32,4Wч за год.
- третий этап (режим хранения, поддержание АКБ током 50mA) самый трудоемкий для расчетов. Длится он всё оставшееся от первого и второго этапов время. Т.е. за год третий этап занимает все время, свободное от первого и второго этапа. В нашем случае 4380часов - (1,5часа x 12циклов) - (2,5часа х 12циклов) = 4332 часа. Нулевыми потери на всем этом промежутке без диода уже не будут, т.к. на этом этапе ток течет не постоянно, а "качается" с петлей гистерезиса от 12,8V до 13,4V. Чтобы никому не было обидно, предположим, что половину времени третьего этапа ток через диод течет, а половину нет. Тогда без диода потери составят 4332/2 x 0,012 = 26Ач или
312Wч в год. А с диодом 4332/2 х 0,050А х 0,6V =
6,5Wч.
Таким образом за год:
если я уберу диод D2, то потеряю на увеличении тока разряда 630(ночные) + 0(1этап) + 0(2этап) + 312(хранение) =
942Wч;
если не уберу, то потеряю из-за падения на диоде 0(ночные) + 43,2(1этап) + 32,4(2этап) + 6,5(хранение) =
82,1Wч.
Совершенно очевидно, что количество потерь напрямую связано с количеством циклов заряда-разряда. Я рассмотрел только свой случай, т.е. когда предполагается использовать устройство в качестве аварийного (резервного) источника, исходя из преположения, что аварии случаются каждый месяц). Если использовать его постоянно разряжая и заряжая, то расчеты уместнее, наверное, вести от паспортного количества циклов за весь период жизни АКБ. Возможно, там картина несколько изменится, но лично меня в рамках этой темы такой режим нисколько не интересует. Даже если у меня количество аварий будет 10 раз в месяц, т.е. в 10 раз больше циклов полного заряда-разряда, то и в этом случае получается, что с диодом вроде как выгоднее
. 821Wч все равно меньше, чем 942.
Возможно, в расчетах где-то есть грубая ошибка. Возможно, Вы,
Microwatt, хотели аргументировать свой совет отказаться от диода какими-то совсем другими соображениями. Увы, нам они неведомы... Если же исходить только из потерь на этом диоде, то овчинка не стоит выделки, не правда ли?
