Форум РадиоКот

Здравствуйте уважаемые Радио котики.
Прошу грамотного и умного совета.
Проблема в зарядке (АКБ) аккумуляторной батарее шуруповёрта и в изготовлении к нему (ЗУ) заряд очного устройства.
Имея шуруповёрт Einhell BAS 18-2/1HA и родную зарядку больших проблем не видел.
Проблемы начались после исчезновения родного ЗУ.

Перелопатив множество схем, в инете и рекомендаций по зарядке АКБ шуруповёрта запутался еще больше, что выбрать (в своё время по изготовлению ЗУ для АВТО проблем не возникало).
1. Схема должна быть простой и надёжной.
Транс - сетевой, диодный мостик, в лучшем случае простой стабилизатор тока.
2. Должен быть, указатель (светодиод) или авто отключение АКБ по окончанию заряда.
Лучше по напряжению, а то заряжал в ручную и наблюдал такую ситуацию:
(Пользовался рекомендациями скачанными с инета)

Существует много различных методов заряда NiCd или NiMH аккумуляторов. Но все их можно разделить на 4 основные группы:
• - стандартный заряд – заряд постоянным током, равным 1/10 от величины номинальной емкости аккумулятора, в течение примерно 15 часов.(с учетоп КПП зарядного устройства) Ручной Заряд.устр.! 1,4Ач*0,1=140мА (15часов)
• - быстрый заряд - заряд постоянным током, равным 1/3 от величины номинальной емкости аккумулятора в течение примерно 5 часов. Полуавтоматизированный Заряд.устр.! 1,4Ач*0,3=420мА (5часов)
• - ускоренный или дельта V заряд – заряд с начальным током заряда, равным величине номинальной емкости аккумулятора, при котором постоянно измеряется напряжение на аккумулятора и заряд заканчивается после того, как аккумулятор полностью заряжен. Время заряда примерно 1 час. Автоматизированный Заряд.устр.! 1,4Ач*1=1400мА (1час)
• - реверсивный заряд – импульсный метод заряда, при котором короткие импульсы разряда распределяются между длинными зарядными импульсами. Автоматизированный Заряд.устр.! Самое крутое зарядное устройство после работы которого исчезает "Эффект памяти" у аккумуляторов

http://elektron.ucoz.ru/forum/2-321-1

Дал на разряженную до 11V АКБ 1,2А 18V ток 400 mA на 3 часа и видел, напряжение росло до 2 х часов и выросло до 22V, ток оставался прежний 400 mA, а по истечении оставшегося часа напряжение начало падать и упало до 19,5V при оставшемся токе 400 mA.
За 3 часа заряда батарея разогрелась до 58 градусов (превысив надпись на АКБ на 8 градусов ).
И почему при увеличении заряженности АКБ не падает ток, как у кислотных ?
Как узнавать ЕМКОСТЬ АКБ заполнена ПОЛНОСТЬЮ или нет ?
Каково должно быть напряжение на полностью заряженной АКБ при отключении и
где-то через 1 час в отключенном состоянии ?
Вот ещё нашел в инете :
Щелочные аккумуляторные батареи менее критичны к режиму эксплуатации. Для них окончание зарядки характеризуется установлением на каждом аккумуляторе напряжения 1,6 ... 1,7 В и сообщением батарее 150 ... 160 % емкости, отданной ею в процессе разрядки.
http://www.ra4a.ru/publ/bloki_pitanija_ ... 12-1-0-410

Вот почему прошу Вас помощи схемой отключение АКБ по току и напряжению (где-то попадались простенькие на одном транзисторе в инете но не могу найти),
а так же при каких токах и напряжениях и сколько надо заряжать АКБ NiCd .

В ОБЩЕМ ПОДНЯЛ РУКИ ВВЕРХ И ПРОШУ ПОМОЩИ.

Тоже интересовался подобным вопросом, только у меня несколько шуруповертов с разными АКБ (с разными напряжениями 12-18 в), много перерыл, решил остановиться на этой схемке http://madelectronics.ru/gadget/zaryadnik.htm. Немного увеличить напряжение (если элементов больше 12) и ток (у меня аккумы на 1100, так что можно ток и не менять). Правда руки так и не дошли. Но схемка вроде не сложная.

Как-то собирал простенькую - для 12в батареи - на паре LM317, - на первой ток ограничивает, на второй напряжение - ограничил 15.5в. Родная зарядка представляла вариант "нахлобучки" сверху на батарею - и имела встроенный ограничитель тока, - посему первый каскад - на первой LM317 - в последующем исключил, и увеличил напряжение до вышеприведённого.
В пробе зарядки от стационарного бп - просто выставил ток и напряжение, по мере зарядки контролировал по степени нагрева батареи - отдал батарею - на день работы, говорили, хватило.
В Вашем случае - напряжение нужно как раз из техописания - 22-23в. LM317 крепить к радиатору

kot filja писал(а):Дал на разряженную до 11V АКБ 1,2А 18V ток 400 mA на 3 часа и видел, напряжение росло до 2 х часов и выросло до 22V, ток оставался прежний 400 mA, а по истечении оставшегося часа напряжение начало падать

Вот в этот момент и нужно было отключать зарядку - батарея полная. Дальнейшая энергия будет тратиться на кипячение банок и их разогрев. Правильные Ni-Cd зарядники определяют конец заряда именно таким образом.

Доброй ночи или дня.
Большое спасибо товарищам за первоначальные отзывы.

VasAlex, посмотрел ссылку занимательно, но хочется проще.
Хотелось бы более радикальных ЦУ, в плане схемного исполнения mikes375 .

Seryvolk, с Вашего ответа - понял ((ЕСЛИ НАПРЯЖЕНИЕ БОЛЬШЕ НЕ РАСТЕТ - ЗНАЧИТ КОНЕЦ ЗАРЯДА)), А почему ток не падает по мере зарядки, как у кислотных?

Стало быть на данный момент не хватает индикатора окончания заряда (ВЫШЕ Я ПРОСИЛ МОЖЕТ КТО ТО ЗНАЕТ ИЛИ ВИДЕЛ СХЕМЫ) по НАПРЯЖЕНИЮ и по ТОКУ если вдруг тот начнет уменьшаться.
В дальнейшем индикаторы окончания заряда на светодиодах модернизировать с добавлением реле для отключения.

В общем прошу АКТИВНОСТИ в решении описанных вопросов мною выше.

kot filja писал(а):ЕСЛИ НАПРЯЖЕНИЕ БОЛЬШЕ НЕ РАСТЕТ - ЗНАЧИТ КОНЕЦ ЗАРЯДА

Немного не так, если оно начало падать при стабильном токе - вот тогда уже конец заряда. Лично я не представляю, как без МК отследить этот момент, а в МК к сожалению не шарю. Ток заряда не падает из-за большого внутреннего сопротивления источника питания, и, как следствие, завышенного напряжения холостого хода. То изменение напряжения, которое происходит на банках по мере заряда, по этой причине не оказывает существенного влияния на зарядный ток.

kot filja
Как узнавать ЕМКОСТЬ АКБ заполнена ПОЛНОСТЬЮ или нет ?
Насколько я знаю, простыми и универсальными (NiCd, NiMH) путями это невозможно.

Известный способ - по снижению напряжения (при стабильном токе) после полного заряда аккума. Но это не так просто отследить (если в схеме нет проца, а с процом нужно заморачиваться, если не занимались этим раньше). Кроме того, насколько я знаю, такой способ работает только при "быстром" заряде большими токами, что, ИМХО, нежелательно с т.з. долгоживучести аккума.

Контроль просто по напряжению (по достижению определенной величины) не работает. У меня зарядное устройство (простое линейное, на транзисторах) имеет специальный компаратор на СА3 с триггером Шмитта на выходе, который отключает заряд при достижении заданного напряжения на акке. Идея взята из инета (схемы для авто аккумов). Но несмотря на то, что на NiCD/NiMH напряжение изменяется при заряде/разряде больше, чем на кислотных, смысла в компараторе, как выяснилось, нет (хотя я сделал довольно точный компаратор, с учетом, по возможности, термостабильности и стабилизации питания для него на ОУ). Напряжение на аккуме, дрянь такая , растет только в начале зарпяда (ток 1/10...1/7 емкости), а потом почти не меняется. Может, это был не лучший акк (старый), но способ-то должен быть надежный, а не как нибудь.

Поэтому сейчас я считаю, что без применения проца (МК) остается только тупо таймер. Он хотя бы не даст перезарядить акк, если не ошиблись с током и вначале акк "пустой". Максимум - перезарядите в 2 раза (если аккизначально "полный", но ток задали верно). Остальное, как я понял, делается на процах (это не сложно, если разобраться с МК, но мне просто не интересно, т.к. электроника для меня - "аналоговое" хобби на фоне "цифровой" работы с расчетным софтом, несложного программинга и т.п., поэтому в МК не влезал и не могу по таким схемам посоветовать). Если хотите, в инете полно тем типа "помогите начать работать с микроконтроллерами".

почему при увеличении заряженности АКБ не падает ток
Если верить Вашему первому сообщению, то Вы заряжали стабильным током 400 мА, разве нет? Тогда почему он будет падать? Если бы у Вас была более сложная схема "стаб U + стаб I", то действительно при достижении опрееленного напряжения на акке (примерно Uстаб) ток начал бы снижаться, потому что как ни крути стаб тока, у Вас напряжение на акке уже примерно равно напряжению на стабе и ток через акк не течет. Обычно этот метод используется для кислотных аккумов. В принципе, его можно применить и для "обычных" (кадмий, гидрид) как автоограничение заряда, но проблема в том, что, насколько я знаю, у разных акков при полном заряде несколько различаются напряжения (новый акк / старый акк), и, как мне кажется, если один акк останется недозаряженным, другой со временем чпокнет. Т.е. все равно нужен еще какой-то метод контроля...

для Ni-Cd есть специализированные микросхемы MC33340

Если нужна боле-мене быстрая зарядка током >1/2 ёмкости- разумно делать на MAX712/713 в ключевом включении. А при токах <1/2 ёмкости- окончание по dV хреново работает, особенно с MC33340.

Привет всем.
По несколько раз перечитывал и анализировал выше изложенное.
И пришел к выводу: Пока не попался ,, СТАРЫЙ ,, проевший зубы аккамуляторщик
по зарядке щелочных аккумуляторов.
Ведь как-то наши ДЕДЫ заряжали шахтерские коногонки без всяких микропроцессоров.
Но думаю, что общими усилиями МЫ свернем РОГИ этой проблеме.

Выводы таковы:
1. С выше изложенного я понимаю так:
Зарядку можно производить разными токами, но при этом должно быть установленное время для каждого зарядного тока.
Конечно, самый лучший заряд производить при малом токе – длительное время.
(Принято в большинстве описанных статей током 1/10 ёмкости АКБ 10-12 часов)
Попробуем посчитать ёмкость АКБ 1.2А / 10 = 0.120А. Стало быть за 10 часов заряда новая (свежая) батарея наполнит свою ёмкость в 1.2А.
(Но можно и так: 1.2А / 5 = 0.240А, но время уменьшается до 5 часов,
или 1.2А /1 = 1.2А на 1 час (быстрый режим заряда). Но не хорошо для АКБ)
Остальной (СВЫШЕ НОРМЫ) ток заряда будет превращаться в тепло, что не допустимо для АКБ.
Значит надо еще знать допустимый температурный режим ПРИ ЗАРЯДКЕ.
2. Без всяких микропроцессоров ТУПО применить ТАЙМЕР или терморегулятор,
или то и другое заблаговременно зная температуру не превышающую АКБ при заряде.
3. Ток заряда в процессе зарядки должен быть более стабильным (не прыгать).
4. Считаю сначала надо разобраться в этом простом, а потом лезть в сложное.
То есть усовершенствовать зарядное устройство до автоматического, если кому надо. Хотя все простое – гениальное и долговечное.

Высказывайте свои мнения и предложения желательно в схемным исполнением.
Немного позже отпишусь о проделанных экспериментах в этой области.
S.P.
А то рассержусь, получу пенсию наплюю на всю эту заморочку и куплю готовую зарядку для этого шуруповерта. Предлагают родную ,,автомат,, за 10 $.
Хотя, сделав простую и надежную зарядку – может кому то еще понадобится.
И давайте АКТИВНЕЕ решать вопрос- ведь Мы РАДИО КОТИКИ.
S.P.
НАПИСАЛ ПОСТ УТРОМ, И НЕ ВИЖУ НЕ КАКАЙ АКТИВНОСТИ.
МОЖЕТ ТЕМА НЕ ИНТЕРЕСНАЯ - МОЖЕТ НИКТО НИЧЕГО НЕ ЗНАЕТ ИЛИ ВСЕ УЕХАЛИ В ЛЕТНИЕ ОТПУСКА НО ВЕДЬ ПРОСМОТР ИДЕТ ЗНАЧИТ КОГО ТО ИНТЕРЕСУЕТ ТАК ОТВЕЧАЙТЕ.
БЛЕСНИТЕ ЗНАНИЯМИ.

kot filja
как-то наши ДЕДЫ заряжали шахтерские коногонки без всяких микропроцессоров
Я не знаю что такое коногонки, но раньше не было "умных" зарядников. Если Вы забывали вовремя отключить акк от зарядника, Вы теряли акк. Как-то раз, очень давно, отец забыл подключенные к заряднику аккумы типа Д-0.26 или подобные (дисковые) за приемником Ленинград-007 (большой такой). Ну вот, аккумы чпокнули и все...
Как правило, заряд NiCd делался постоянным током. NiMH тогда не было, достать NiCd было большим успехом . Схемы были как обычные с линейным стабилизатором, так и экзотика типа подключения к сети через кондер и диод (но лучше такие не пробуйте, они очень опасны, "двинуть кони" можно и от сравнительно небольшого тока ).

Сделайте просто линейный или импульсный стабилизатор тока и подключайте к блоку питания. У меня вот сейчас работает такое ЗУ, заряжает батарею NiMH из 8 элементов AA. Сколько уже акков этим девайсом зарядил... Можно найти схемы от простейших на одном или двух транзисторах до импульсных на ШИМ-контроллерах (в т.ч. без МК). Так что подберете схему, которую сможете изготовить и отладить.
Лучше делать стаб регулируемым, тогда для разных акков подойдет. Выставляйте примерно 1/10...1/7 емкости и не парьтесь с термоконтролем, для NiCd/NiMH при обычных токах заряда это не нужно.
Какую конкретно схему выбрать - Ваше дело. У меня совсем простая: в базе мощного (КТ829) транзистора - опорное напряжение (регулируется потенциометром), в эмиттере - резистор на землю (3 Ома в моем случае), в коллекторе - аккум (выведены клеммы для разных аккумов). Опорное напряжение получается, грубо говоря, на стабилитроне, включенном через резистор к питанию (на самом деле у меня питание 9...27 В и стоит две таких цепочки со стабилитронами, но при узком диапазоне питаний достаточно и одной). Повторять не советую: очень термозависимо (греется КТ829 - плывет ток заряда). Лучше усовершенствуйте схему: включите один транзистор как сравнивающий (напряжение на контрольном резисторе с опорным напряжением), и уже этим транзистором управляйте мощным. Тогда нагрев мощного не будет так сильно влиять на сравнивающий, получите приемлемую термостабильность. У меня такая схема применена в стбе тока для лазерного светодиода, и здесь в форуме подобная не раз пробегала.

Здравствуйте ВСЕМ.
Извините за молчание, по причине болезни, а после болезни занятием по конструированию ЗУ.

Для Antech – ,,ЛИКБЕЗ,,
Я не знаю что такое коногонки, но раньше не было "умных" зарядников.
КОНОГОНКА – это шахтерский налобный фонарь, который используется до сих пор в шахтёрской практике при добыче угля в шахтном забое (шахте).

Теперь по существу.
Хочу поделиться своими экспериментами в области ЗУ.
Как я писал ранее после исчезновения ШТАТНОГО ЗУ первая зарядка происходила практически на колене.
Вот по такой схеме.
СХЕМА № 1.
Лампочкой L подобран ток заряда 0.4А.
Без условно мощностью лампочки можно подобрать любой ток заряда.
Еже ли напряжение большое на лампе чем 12V, тогда надо взять такой же мощности, но на 24V.
В свое время на автобусах ЛАЗ – ТУРИСТ заводы изготовители начинали устанавливать электрогенераторы 1кВт Х 14V с интегральными реле - регуляторами контроля заряда АКБ, их называли шоколадками.
Так вот - эта шоколадка, как все новое представляла дефицит и наши умельцы придумали,
КАК НОУ ХАО, вместо нее для катушки возбуждения генератора ставить лампочку, чтобы не было пере заряда АКБ.
На этом не хитром в новшестве некоторые машины наезжали по 3-4 месяца.
АКБ чувствовала себя в хорошей форме. Это просто для информации.

А вот схему № 2 я применял в свое время для зарядки щелочной АКБ 90ЖКНШИТ
14V и массой в 12.5кг. для автомобиля Москвич когда авто долго не ездило.

СХЕМА № 2.
Это зарядное очень хорошо заряжало не только щелочную АКБ 90ЖКНШИТ, но и свинцовую автомобильную батарею.
Так вот, батарея шуруповерта подключенная к зарядному по схеме № 1, после длительного не использования плохо набирала свою ёмкость и я подключил её к ЗУ по схеме № 2 и растормошил её.
После чего, разрядил АКБ шуруповёрта до номинала в 14,5V подключил её к ЗУ по схеме № 1 с последующей тренировкой разряд/заряд на лампочки подобранные по току 1А 24V.
АКБ ожила.
Снова повторюсь, для ЗУ на схеме № 1 если бы добавить схему которая определит конец заряда (чувствует увеличение напряжения и уменьшение тока) ей бы не было цены за свою простоту и экономичность.

На этом эксперименты не закончились.
Отпишусь немного позже.
S.P.
Другую новеникую РОДНУЮ (на три контакта) зарядку все таки купил.

kot filja
Насчет коногонки понятно

если бы добавить схему которая определит конец заряда
Так в этом и фишка. Схема эта на дискретке и операционниках врядли будет простая, если вообще возможна. Готовые микросхемы предложены выше, но по сложности изготовления это будет как готовый зарядник купить, т.к. микросхема все и так за Вас сделает. Для этого у Вас есть уже купленный зарядник...

чувствует увеличение напряжения и уменьшение тока
Компаратор или ОУ + триггер Шмитта на двух транзисторах - это для контроля напряжения. Но ему нужно будет еще питание стабилизировать. А результат - я уже выше описывал, он нулевой (пользуюсь как простым зарядником без контроля). Напряжение слишком слабо меняется, да еще и различно (при полном заряде) для разных акков (даже одной и той же химии).
Контролировать ток тоже можно, хотя и сложнее.

В общем, ИМХО, если Вы что-то сделаете самостоятельно (не готовая специализированная микросхема), то это не будет эффективно ограничивать заряд на различных аккумах. Просто физика процесса такова, что нет надежных признаков для окончания заряда, а то немногое, что есть, требует память, что исключает простые схемы (как я понял, Вы хотите что-то несложное). Плюс заряд огромными токами, которые врядли полезны для аккумов (а возможно, вообще убивают их).
А вот сделать универсальный источник "стаб напряжения + стаб тока" вполне возможно, правда, простой он будет только для небольших токов заряда (где-то до 1 А). Иначе все это должно быть импульсным (чтобы не грелось). Зато хоть как-то можно заряжать кислотные акки, которые требуют "CC+CV" (вначале стабилизируется ток, а потом - напряжение). Схема с лампочкой является неким "первым приближением" такого алгоритма и плохо ограничивает напряжение, т.к. стабилизатор отсутствует (есть только ограничитель тока), а напряжение в сети - вещь непостоянная. Например, у нас за год может плавать от 180 до 220 В.

Здравствуйте Antech и все участники.
Antech, с Вами согласен.
Но у нас напру га в сети стабильная в любое время суток и время года
и составляет 225V.
По поводу ЗУ родной вновь приобретений заряд ник, производит заряд в течении 1 часа.
Значит - ,,УСКОРЕННЫЙ ЗАРЯД,, во внутрь пока не смотрел.
На данный момент есть скомбинированный и сложенный (изготовленный)
заряд ник с током заряда 2С и 4С для АКБ 12 и 18V. Это 6 и 3 часа заряда.
1С прекрасно но, как то очень долго тем более если одна АКБ.
Считаю тоже, что на малых токах лучше происходит заряд АКБ.
Схему произведения выложу позже.

Уважаемые котенки, коты и старые опытные кош аки.
Вот предоставляю схему по которой я сделал себе ЗУ для шуруповерта.
Хороша, проста и бюджетна.
[url=http://img.radiokot.ru/files/82077/medium/2eb3krh6k.JPG] Схема типичная, взята с ИНТЕРНЕТА.
Но благодаря проведенным экспериментам считаю, что микросхема напряжения должна стоять первой, а тока второй.
К этой типичной схеме с других схем я добавил индикатор контроля работы устройства, а так же индикатор окончания заряда АКБ
(если светодиод погас полностью то и ток на АКБ тоже ноль ).
Так же добавлены переключатели S1 и S2 которые предназначены для АКБ 12V и 18V, а так же переключение тока заряда.
В нормальном (отключенном) режиме S2 дает ток заряда в пределах 2С и составляет
200 mA, это соответствует шести часовому заряду АКБ.
При включенном S2 зарядный ток увеличивается в 2 раза , а время заряда соответственно уменьшается и составляет 3 часа.
S1 служит для заряда 12и вольтовых АКБ, лампочка L1 служит для уменьшения входного напряжения на LMу при заряде АКБ 12V.
При таких (входных) напряжения и номиналах, что на схеме LMка почему то блокируется при подключении АКБ в 12V (то есть входное 35V, а ввыходное 14.5V ).
Перепробовано 10 LMок с разных партий и приобретенных у разных БАРЫГ.
Обойтись можно и без ЛАМПОЧКИ, убрав сглаживающие емкости после диодного моста или сделать отвод от вторички на меньшее напряжение, что бы на сглаживающих емкостях было 25V.
ЗА РОЖДЕНИЕ МОЕГО ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА Я ОЧЕНЬ БЛАГОДАРЕН ВСЕМ УЧАСТНИКАМ ЭТОГО ФОРУМА.
ОСОБЕННО БЛАГОДАРЕН МИКЕСу357 за постоянный ЛИКБЕЗ в личку.
Для Вас вот такая медаль.
[url=http://img.radiokot.ru/files/82077/medium/2eb9khhb2.jpg] S.P.
В этом устройстве получилась не плановая интересная возможность само подзарядки.
Когда АКБ после окончания заряда оставить в заряднике, а зарядник включенный в сеть то по истечении времени происходит саморазряд АКБ, после чего включается подзарядка автоматически. Практически АКБ всегда с свежим зарядом. По моему этот феномен хорош зимой для автомобильного аккумулятора. Если авто часто не ездит.
Конечно есть еще идеи испитою, опробую отпишусь.

Seriyvolk писал(а):

kot filja писал(а):ЕСЛИ НАПРЯЖЕНИЕ БОЛЬШЕ НЕ РАСТЕТ - ЗНАЧИТ КОНЕЦ ЗАРЯДА

Немного не так, если оно начало падать при стабильном токе - вот тогда уже конец заряда. Лично я не представляю, как без МК отследить этот момент

Я делал такую штуку на аналоге.
На выход батареи цеплял большой конденсатор (несколько тыс. мкф) и подавал в базу дарлингтона.
Рост напряжения в процессе заряда обеспечивал ничтожный ток заряда этого конденсатора, дарлингтон был открыт и релюшкой поддерживал ток заряда. Таже к базе дарлингтона был подключен компенсатор тока утечки этого конденсатора (на токовом зеркале) с регулировкой.
Заряжал батарею 9.6В, после установки тока утечки схема работала устойчиво. Насчёт температурной стабильности сомнительно, всё зависит от качества конденсатора: зависимость тока утечки от температуры...

Mike_Solo!
Буд те добры описанную Вами схему устройства в СТУДИЮ.

kot filja писал(а):Mike_Solo!
Буд те добры описанную Вами схему устройства в СТУДИЮ.

Буду добр.
Пришлось разыскать скан этой схемы в древних файлах.
Оказалось не совсем там дарлингтон я ставил, но принцип действия тот же.

Mike_Solo
Схема зачетная. Мастерское применение токового зеркала. Сейчас-то люди мультивибратор контроллером заменяют, а тут аналог... Удивительно что удалось таким простым путем сделать. Контроль производной рулит, надо будет иметь в виду...

Antech, спасибо. Просто конденсаторы хорошие делать стали
Токовое зеркало ставил из озорства - наверняка и резистором можно было бы компенсировать.
У моей батареи в конце заряда напряжение проседало довольно быстро и уверенно.