Добро пожаловать, Гость
Логин: Пароль: Запомнить меня

ТЕМА: Автоматическое зарядное устройство 100В, 50А (ТЗ)

Автоматическое зарядное устройство 100В, 50А (ТЗ) 23 нояб 2015 22:40 #1

  • barbus
  • barbus аватар
  • Не в сети
  • new member
  • Сообщений: 11
Техническое задание такое сделать зарядное устройство для аккумуляторного блока 100 В с зарядкой от 0 до 50А.
Нужна помощь форумчан схемных решений




Основные технические характеристики устройства:

Напряжение питания переменный ток 380В, 50Гц (некритично)
Выходное напряжение 7-100В.
Зарядное напряжение регулируемое 7-100В
Зарядный ток 0-50 А
Тип зарядного устройства автоматизированное, управляемое микроконтроллером, с цифровой индикацией
Тип заряжаемых батарей 12 вольтовые, герметичные, свинцово-кислотные обслуживаемые и необслуживаемые батареи WET, GEL, AGM
Емкость заряжаемых батарей 1,2-120 А/ч
Конец зарядки По напряжению и по таймерам
Отображение информации LCD табло 16х2
Защита от КЗ ? нужна подсказка схемы
Защита от переплюсовки ? нужна подсказка схемы
Стабилизация тока и напряжения ? нужна подсказка схемы

Функционал
Стабилизация тока и напряжения до 100В и до 50А
Измерение и отображение тока и напряжения до 100В и до 50А
Подсчет Ампер*часов при заряде аккумулятора.
Управление ШИМ,ПИД, программно переход из одного тока к другому через постепенное
Термоконтроль на упр. системе и на аккумуляторах с поочередным отображением на табло
реализация защиты от КЗ и переполюсовки
Отключение выхода по ШИМ=0 и по реле
Подача напряжения на выход по кнопке старт
Запоминание 10 разный заданных программ заряда по таймерам (10 разных программ с своими алгоритма мы скажем для 1.2А/ч 7А/ч 60А/ч, 90А/ч или другой аккулятров так 10 вариантов)
Таймеры тоже 10, обратноходовые, последовательные с возможностью задания напряжения и тока, и если Т1...Тn=0 то данный таймер отключен
Если до канца заряда остается 5 минут то начинать звуковое оповещение как в UPS-ах с возможностью отключения этого режима, отображение на табло
Отключение заряда по истечении заданного времени, с возможностью отключения этого режима.
Отключение заряда при превышении напряжения, с возможностью отключения этого режима 7-100В.
Ключи управления мощные мофсеты с драйверами
Измерение тока зарядки, может использую 50-и амперным датчиком марки пока не знаю или лучше шунт на LM358 нужно до 50А.
Возможность программной коррекции коэффициента измерителя тока

Меню отображения 1


Меню отображения 2
Последнее редактирование: 23 нояб 2015 23:30 от barbus.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Автоматическое зарядное устройство 100В, 50А (ТЗ) 24 нояб 2015 08:16 #2

  • Soir
  • Soir аватар
  • Не в сети
  • Moderator
  • Сообщений: 4069
  • Спасибо получено: 1393
А какой МК предполагается использовать?
Защиту от переполюсовки можно реализовать блокировкой запуска зарядного устройства, если на выходных клеммах напряжение меньше какой-то величины. Это будет защитой также и от КЗ ДО старта программы.
По ходу выполнения программы переполюсовка уже невозможна, а защита от КЗ в случае выхода тока за пределы. Но это будет относительно медленная защита, время срабатывания может достигать десятых долей секунды. Если это критично, тогда должна быть внешняя защита в виде отдельного блока.
Управление напряжением и током - ШИМ. Это я могу предложить на выходе из МК. А дальше ищите схемы реализации силовых ключей на заявленные параметры.
Вопросов по алгоритму много, но пока надо решить принципиальные моменты, построить схему...
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Автоматическое зарядное устройство 100В, 50А (ТЗ) 24 нояб 2015 19:56 #3

  • barbus
  • barbus аватар
  • Не в сети
  • new member
  • Сообщений: 11
Микроконтроллер Атмега 16, датчик тока ACS 758 хх-100, на 100А с запасом для КЗ
Нашел схему с которого можно схемные решения взять, еще схему для КЗ и пареплюсовки


Вложенный файл:

Имя файла: MOSFET.rar
Размер файла:17 KB




Последнее редактирование: 24 нояб 2015 20:05 от barbus.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Автоматическое зарядное устройство 100В, 50А (ТЗ) 24 нояб 2015 20:03 #4

  • mibic77
  • mibic77 аватар
  • Не в сети
  • I'm here long time
  • Сообщений: 195
  • Спасибо получено: 18
Так шо-Шим потянет перепад напряжения от бп 100в к 7в х 50а на 2 плевика,если да ,то не вопрос.Я то подкинуть идею хотел с паралельно последоватльной комутацией от МК,но если китаёзы нашли в одном корпусе-тоже нет вопросов.
Ніяка в світі держава не зацікавлена процвітанням іншої держави-борімся,щоб піднятись вище-"У рейтингу процвітання...
Последнее редактирование: 24 нояб 2015 20:07 от mibic77.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Автоматическое зарядное устройство 100В, 50А (ТЗ) 24 нояб 2015 20:25 #5

  • barbus
  • barbus аватар
  • Не в сети
  • new member
  • Сообщений: 11
А что мешает управлять 50А амперными полевикамы в импульсном режиме, еще если заряжать аккумулятор на 7в 50А током значит этот аккумулятор как минимум 500А/ч , таких я не видел, и если аккумулятор разрядился до 7В то заряжать надо скажем от 3 до 10А.

Последнее редактирование: 24 нояб 2015 20:41 от barbus.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Автоматическое зарядное устройство 100В, 50А (ТЗ) 24 нояб 2015 21:13 #6

  • Soir
  • Soir аватар
  • Не в сети
  • Moderator
  • Сообщений: 4069
  • Спасибо получено: 1393
barbus пишет:
Микроконтроллер Атмега 16, датчик тока ACS 758 хх-100, на 100А
С этим ясно. Хотя все должно поместиться и в ATMEGA8, но с 16-ой мне будет проще.
Остальные моменты (переполюсовка, защита от КЗ...), если они должны быть завязаны с программой микроконтроллера - пишите, каким образом следует их учесть в прошивке. Если нет, то определяйтесь без меня. Выдайте мне только готовую схему силовой части.

Теперь мне нужно подробное описание алгоритма работы программ. Желательно на конкретном примере. Пока из Вашего описания мне ничего непонятно.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Автоматическое зарядное устройство 100В, 50А (ТЗ) 24 нояб 2015 21:47 #7

  • lobzik
  • lobzik аватар
  • Не в сети
  • I'm here long time
  • Сообщений: 122
  • Спасибо получено: 28
Если зарядка будет как источник тока, защита от кз ему ненужна, больше заданного тока в цепи при кз не будет.
Куллер тоже вертолет, только маленький еще... B)
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Автоматическое зарядное устройство 100В, 50А (ТЗ) 28 нояб 2015 10:03 #8

  • barbus
  • barbus аватар
  • Не в сети
  • new member
  • Сообщений: 11
lobzik пишет:
Если зарядка будет как источник тока, защита от кз ему ненужна, больше заданного тока в цепи при кз не будет.

Зашита от КЗ нужно, скажем система работает по польной, попробуйте каратить 100В и 50А это мгнавенное 5квт, будет жарко.
Последнее редактирование: 28 нояб 2015 11:47 от barbus.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Автоматическое зарядное устройство 100В, 50А (ТЗ) 28 нояб 2015 11:43 #9

  • barbus
  • barbus аватар
  • Не в сети
  • new member
  • Сообщений: 11
Soir пишет:
barbus пишет:
Микроконтроллер Атмега 16, датчик тока ACS 758 хх-100, на 100А
С этим ясно. Хотя все должно поместиться и в ATMEGA8, но с 16-ой мне будет проще.
Остальные моменты (переполюсовка, защита от КЗ...), если они должны быть завязаны с программой микроконтроллера - пишите, каким образом следует их учесть в прошивке. Если нет, то определяйтесь без меня. Выдайте мне только готовую схему силовой части.

Теперь мне нужно подробное описание алгоритма работы программ. Желательно на конкретном примере. Пока из Вашего описания мне ничего непонятно.

Я думаю начать работу на мега 16 в последствии если поместится в мега 8 перейти будет не сложно.
  • Защита от переполюсовки сделаем схемно и программно продублируем, если на выводе МК будет обратное напряжение то подача тока запретить.
  • КЗ тоже схемно и программно понижать ток до приемлемого значения, программно можно реализовать так, если за 10 микросекунд ток резко возрастет до поставленного значения то считать это коротким замыканием и снижать ток.
Алгоритм зарядки таков так как у нас высокие токи то надо в первоначальной стадии ограничить ток и поднимать напряжение и ток постепенно во времени.
Зарядку разделена на две вида, по достижению напряжения и по окончанию цикла таймеров.

Пример аккумуляторы на 70 В 90А

Зарядка по напряжению.
Акк. разряжен до 50В(10В на батарею), ток на первой стадии от номинальной емкости 0.01C до достижения на батарее 57.5В (11.5В на батарее), потом постепенно поднять до 0.2C до достижения на батарее 62.5В (12.5в на батарее)потом снижать до 0.1С до достижения 67.5В(13.5В на батарее) потом зарядка идет на поддержание напряжения до 69 В (13.8В на батарее).
Возможность программно задавать пороговые напряжения и зарядный ток.
Контроль температур на Т1 ключах и Т2 батарей.
Т1 управления вентилятором охлаждения по ШИМ.
Т2 если превысил порог программно сделать паузу программы зарядки до снижения температуры батарей
Если напряжение достигло до 13.8 вольт пикать каждые 20 секунд
задать максимальное время для зарядки (скажем Т = 72 часа), отключить зарядку по истечению времени, индицируя на табло об этом

Зарядка по таймерам.
Алгоритм зарядки по 10 последовательный таймеров с возможностью задания напряжение и тока зарядки для каждого времени/
пример
в начальной стадии заряжаем 6 часов по 6 ампером, потом 20 часов по 20А и на последок 5 часов по 5 вампиров и так далее/
В этом режиме добавить в таймеры паузу, алгоритм паузы токов
скажем заряжаем певый этап 6 часов по 6 ампером подать одинчас 6А потом пауза 5 минут и дальше один час пауза 5 минут до оканчания 6 часов, второй этап 20 часов по 20А тоже с паузамы и на последок третый этап 5 часов по 5 вампиров тоже с паузамы
Если в таймере заданы время, ток и напряжение то включить в программу если из трех параметров один отсутствует таймер исключить из программы
Если до окончании остается 5 минут начинать пикать как в UPS-ах постепенно повышая до окончания.
Контроль температур на Т1 ключах и Т2 батарей.
Т1 управления вентилятором охлаждения по ШИМ.
Т2 если превысил порог программно сделать паузу программы зарядки до снижения температуры батарей

Во всех алгоритмах стабилизировать ток и напряжение контролировать температуру.
Возможность вкл/Откл пищалки, и задания времени оканчания (не болше 10минут) и парог напраяжения для пикания

Возможность в памяти сохранить несколько задданых программ дла разных типов аккумлятров 1.2Ач, 7А/ч 22А/ч, 45А/ч,55А/ч и так далее.


В обшем алгоритм понятен, по ходу работ будем доробатывать...
Сиаловую часть дорисую прикреплю.
Последнее редактирование: 28 нояб 2015 12:22 от barbus.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Автоматическое зарядное устройство 100В, 50А (ТЗ) 28 нояб 2015 12:16 #10

  • Soir
  • Soir аватар
  • Не в сети
  • Moderator
  • Сообщений: 4069
  • Спасибо получено: 1393
barbus пишет:
Я думаю начать работу на мега 16 в последствии если поместится в мега 8 перейти будет не сложно.
Может Вам и не сложно, но я думаю иначе: Вы сразу определяете МК и я пишу для него прошивку.
barbus пишет:
программно можно реализовать так, если за 10 микросекунд ток резко возрастет до поставленного значения то считать это коротким замыканием и снижать ток.
Не можно. МК так быстро измерять не может. У него полно дел, кроме измерения тока.
barbus пишет:
В обшем алгоритм понятен
Мне не все в нем понятно.

Число аккумуляторов всегда одно и то же или должно задаваться?

Емкость батареи фиксирована из того ряда, что Вы привели, или можно настраивать произвольную? Или как Вы пишете - "Возможность программно задавать пороговые напряжения и зарядный ток"?
То есть задается ток или задается емкость, а ток рассчитывается 0,01С и т.д...?
barbus пишет:
пример
в начальной стадии заряжаем 6 часов по 6 ампером, потом 20 часов по 20А и на последок 5 часов по 5 вампиров и так далее/
Если в таймере заданы время, ток и напряжение то включить в программу если из трех параметров один отсутствует таймер исключить из программы
Про "5 вампиров" понял, а вот где здесь используется напряжение? И подробнее, как это если отсутствует один из трех параметров? Подробно, для каждого отсутствующего параметра.
Что означает "и так далее"? Это сколько?
barbus пишет:
Во всех алгоритмах стабилизировать ток и напряжение
И ток, и напряжение не получится. Или ток, или напряжение.
barbus пишет:
Возможность в памяти сохранить несколько задданых программ дла разных типов аккумлятров 1.2Ач, 7А/ч 22А/ч, 45А/ч,55А/ч и так далее.
Несколько, это сколько? В программе я не могу задать слово "несколько" - только числа.

Еще много вопросов, но для начала мне нужны ответы на эти. Потом может некоторые отпадут, а по некоторым сам догадаюсь.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Автоматическое зарядное устройство 100В, 50А (ТЗ) 28 нояб 2015 12:54 #11

  • barbus
  • barbus аватар
  • Не в сети
  • new member
  • Сообщений: 11
1. МК атмега 16
2. Число аккумлятров может быть разной, и по этому надо задовать параметры тока (а как вы счиатете будет лучше ток или емкость) и напряжения
3. В оснавном надо стаблизировать ток, и поднимать постепенно до задонного порога
4. Сохранение 10 программ в помяти
5. Т1...Т10 вкл или выключен в цикле, скажем заряд из 4 этапов, остальние 6 Т6-Т10 не нужны, или из 8-и этапов, или из 10-и этапов
6. Я тут прочитал и немного изменилься режим работы по таймерам.

Оказалось в этом режиме нужно использовать импульсный метод чтобы не разагревать аккумлятор, принцип такой.
Заряжаем импульсным током, от четырех до 10 этапов, То есть в таймерах задается обшее время зарядки Т1,Т2,Т3 ...Т10 и в этих таймерах использован циклическый метод (Работа потом пауза до оканчания Т1...Т10)

Из того что я прочитал в прасторах интернета
Пример 4 этапа
на первом этапе сначала через батареи на протяжении 5-20 мин подают ток, который не превышает 0,02 от номинальной емкости СН аккумуляторной батареи, а потом на протяжении 0,3-1,5 ч силу тока повышают до 0,3-0,7 СН, на втором этапе через батареи на протяжении 0,5-3 ч подают ток силой 0,3-0,7 СН, на третьем этапе на протяжении 0,5-2 ч силу тока снижают до 0,1-0,2 СН, на последнем четвертом этапе на протяжении 5-10 ч током, сила которого равняется 0,1-0,2 СН, при использовании импульсного тока отношение продолжительности периода прохождения тока к периоду его отсутствия составляет (20-2):1, а продолжительность периода отсутствия тока находится в границах 0,5-50 с.
Последнее редактирование: 28 нояб 2015 12:57 от barbus.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Автоматическое зарядное устройство 100В, 50А (ТЗ) 28 нояб 2015 13:43 #12

  • Soir
  • Soir аватар
  • Не в сети
  • Moderator
  • Сообщений: 4069
  • Спасибо получено: 1393
barbus пишет:
а как вы счиатете будет лучше ток или емкость
Если везде Вы указываете ток, как производную от емкости, то удобнее будет задавать емкость, а ток будет высчитываться.
barbus пишет:
Я тут прочитал и немного изменилься режим работы по таймерам.
По программам не все понял, потом буду разбираться. Пока я вижу, Вы сами еще не знаете, как зарядное должно работать, нет смысла вникать.
barbus пишет:
Из того что я прочитал в прасторах интернета
Продолжайте. Когда со всем разберетесь и определитесь - напишите техническое задание в соответствии с отдельными правилами. Тогда и поговорим.
И очень хотелось бы видеть силовую часть, как Вы будете реализовывать ШИМ...
Последнее редактирование: 28 нояб 2015 13:44 от Soir.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Автоматическое зарядное устройство 100В, 50А (ТЗ) 28 нояб 2015 21:09 #13

  • lobzik
  • lobzik аватар
  • Не в сети
  • I'm here long time
  • Сообщений: 122
  • Спасибо получено: 28
На сколько мне известно, то аккумуляторы заряжаются током, а сварочный инвертор это и есть готовый источник тока с напряжением около 75 Вольт, который не боится кз. Советую взять готовую схему, которых много, сварочного аппарата на микроконтроллере, немного пересчитать транс, благо есть проги, и устройство готово. По таким схемам на форумах очень много страниц, это позволит учиться на чужих ошибках. Правда конструирование импульсных инверторов без опыта очень дорого, один сожженный транзистор полевой или ижбт стоит больше сотни гривен, я уже не говорю про дорогие аккумуляторы, которые можно убить неправильным зарядом.
Куллер тоже вертолет, только маленький еще... B)
Администратор запретил публиковать записи гостям.
Модераторы: wolf2000, Vakula, Айнцвайдрайченко