Зарядное устройство универсальное

[Simpson]

Появилась необходимость в универсальном зарядном устройстве, есть желание его изготовить. Параметры универсальности: Аккумуляторы 300-2600 мА/ч , 1,5-12В , Li-Ion , Ni-Cd , Ni-MH.С возможностью определения реальной ёмкости , для Ni-Cd и Ni-MH перед зарядкой полный разряд потом заряд с получасовой задержкой, выбор аккумулятора (тип, емкость, напряжение), индикация на 3-х семисегментных индикаторах, использование AVR микроконтроллера Мега 8 или 16. Есть предложения или похожую тема, прошу.

[Simpson]

Вот набросал кусок схемы. Думаю будет работать, прошу совета при выборе R1:R2, R9:R4 должны относиться как 5:1, кто имел дело с АСП Меги 8 ? Мощность (расчетная) R7-4Вт R10-2,5Вт как лучше сделать?

[therian]

С возможностью определения реальной ёмкости

это типа как ? зарядит полностью и разрядит измеряя время ?

[Simpson]

Именно так.
выбираем функцию измерения емкости, если:
1) Li-ion, то заряжаем полностью , разряжаем определенным током и смотрим время считаем выводим на дисплей
2)остальные сначала разряжаем потом см. п. 1.

[SLvik]

А каким током заряжать? если средним для всех аккумуляторов, то аккумулятор малой ёмкости может взорваться или вздуться а для аккумулятора большой ёмкости ток будет недостаточен.
И как определять напряжение батареи, а если она дохлая, то на батерее 1,5v напряжение может дойти до 12v.

Мне кажется, что всё равно надо такие параметры как ёмкость и напряжение вбивать вручную заранее, а МК будет определять исходя из этих данных соответствует батарея заданной ёмкости или нет и насколько нет.

[SLvik]

Щас мысля пришла как можно всё организовать:
Цепляем батарею.
Включаем режим проверки.

Далее контроллер:
1) Подключает к батарее резистор нагрузки, только не 5Ом как на схеме, а 100-200Ом и немного ждёт.

2) Смотрит и сохраняет напряжение на батарее до проверки.

3) Отключает резистор нагрузки, устанавливает токовый стабилизатор на минимальный ток зарядки, запускает таймер на 10 мин.

4) Немного ждёт и проверяет напряжение на батарее. Если напряжение превышает заданное заранее больше чем на 3v, СТОП ошибка либо батарея дохлая либо не подключена.

Далее пока тикает таймер
5) В течении зарядки следим за изменениями напряжения на батарее. Если напряжение меняется быстро (Скачет) +/- то СТОП батарея неисправна отгорели контакты внутри либо батарея плохо контачит.
Или если в течении пробной зарядки напряжение превысило на 3v заданное тоже в утиль т.к. ёмкость батареи слишком мала. (Типа кондёр подключили).

Таймер оттикал.
6) Отключает зарядку Подключает к батарее резистор нагрузки и немного ждёт.

7) Смотрит и сохраняет напряжение на батарее после проверки.

Вычисляет приблизительную ёмкость батареи.

9) Если ёмкость в пределах нормы то вычисляет ток зарядки батареи и переходит в режим зарядки.

Во время зарядки тоже можно следить за изменениями напряжения, да и датчик температуры батареи не лишним будет.

От себя:
В схеме отсутствует стабилизатор тока и напряжения, так же транзистор VT1 там ни к чему.

[alex2103]

вот бы такое сделать как приставку к БП ATX... цены бы не было

[Паятель]

Вот здесь похожую вещь обсуждают:
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?t=8346
Только с участием ПК.

[Simpson]

Стабилизатором тока будет являться контроллер поэтому стоят измерительные резисторы R7 для контроля зарядного R10 - разрядного тока. Полевик замыкает R7 для возможности контроля разрядного тока (прошу обратить внимание на подключение, при разряде на минусовом проводе аккумулятора будет отрицательное напряжение относительно корпуса - его АЦП померить нельзя без дополнительного обвеса , проще замкнуть). Регулировка через ШИМ (16 разрядный) альтернативные функции порта В. Номиналы сопротивлений просчитаны минимальные , а максимум соответствует закрытому транзистору впупе с которым он работает. Пытался подключить подругому, но без добавления реле у меня не получается (нет желания вносить механические контакты).
По ссылке Паятель проверяют окончание зарядки по изменению напряжения зараженного аккумулятора, я же собираюсь заряжать разряженный аккумулятор током 0,1С 16часов если нет аварийных ситуаций как:превышение напряжения аккумулятора выше допустимого, температуры(только как прикрутить датчик к аккумулятору?), тока (кз элемента).
Напомню: напряжение и емкость необходимо будет выставить и программу : заряд,разряд,определение емкости,тренировка количесво циклов.
Вопросы остаются в силе как делители 5:1 подобрать для отсутствия подводных камней типа наводок?

[SLvik]

при разряде на минусовом проводе аккумулятора будет отрицательное напряжение относительно корпуса

По моим сведениям что при заряде, что при разряде на "-" батареи всегда будет + относительно земли зарядного устройства.

[Simpson]

Может я не прав поправте. При заряде да, но при разряде источником измеряемого тока является аккумулятор см. рисунок

[SLvik]

Соберите эту простую цепь и сами увидите при наличии тока через батарею на токовом резисторе будет "+" там где у вас нарисовано -3v

Относительно минуса батареи на земле будет "-"

[alex2103]

только как прикрутить датчик к аккумулятору

присоска + DS18B20

[Simpson]

при наличии тока через батарею на токовом резисторе будет "+" там где у вас нарисовано -3v

Всё это будет при зарядке я согласен. Но не как не при разряде.

Относительно минуса батареи на земле будет "-"

Резистор превращается в элемент питания? Imho закон ома для полной цепи ни кто не отменял.

Постояльцы рассудите.

[Паятель]

Насчет этого

при разряде на минусовом проводе аккумулятора будет отрицательное напряжение относительно корпуса

пожалуй, вы правы. Но меня смущают величины напряжений - если R10 5 Ом, а R7 10 Ом, то даже без учёта падения на VT5 напряжения разделятся как 4 и 8 В соответственно...

[SLvik]

Ладно стормозил с кем не бывает.

В таком случае можно сделать коммутацию земли релюхой с двойной контактной группой.
Во время зарядки нижний конец резистора подключается на землю, с верхнего снимается сигнал тока зарядки для контроллера.
Во время разрядки наоборот "-" батареи закорачивается на землю, а с нижнего конца снимается сигнал.
Можно на полевиках сделать, но релюха надёжнее и всего одна.

[Simpson]

Пока сам размышлял над резисторами родилась идея подругому сделать и проще для понимания. Да ещё вывод контроллера освободился и похоже что ещё один не нужен стал.

[SLvik]

Немного сложновато, да и три порта ADC используется.

Программно надо будет вычислять разность между PC0 и PС2, PC2 и PC1.
проще когда токовый резистор по минусу стоит и используется один аналоговый вход, да и программно считывается напряжение относительно земли никаких лишних вычислений.

[Simpson]

Если делители АЦП приблизить к 10кОм , то вывод РС2 можно освободить совсем. Потому как измерительные резисторы входящие в состав делителя дадут погрешность невидимую АЦП контроллера. А процедуры вычитания только две надо будет написать: РС0-РС1 и РС1-РС0. Вопрос актуален снова: как будут вести себя АЦП при делителях 10кОм : 2кОм ?

[SLvik]

Гдето в инете видел программку для рассчёта резистивных делителей
выставляешь входное напряжение, сопротивления резисторов. Программа выдаёт напряжение на выходе делителя.
Поищите.