Сообщества › Электронные Поделки › Блог › Автоматическое зарядное устройство ! Тренировка аккумулятора автомобильного


Восстановление и тренировка аккумуляторов

Основные методы восстановления и тренировки аккумуляторных батарей

Восстановление аккумуляторов методом длительного заряда малыми токами

Этот метод успешно используется при небольшой и не застарелой сульфатации аккумуляторных пластин. АКБ подключают на зарядку током нормальной величины (10 % от общей емкости АКБ). Зарядка производится до момента начала образования газов. После чего делается перерыв на 20 минут. На втором этапе проводят заряд АКБ, уменьшая значение тока до 1 % от емкости. Затем делают перерыв на 20 мин. Циклы заряда повторяет несколько раз

Восстановление аккумуляторов методом глубоких разрядов малыми токами

Для восстановления аккумулятора с признаками застарелой сульфатации используется метод заряда АКБ с перезарядом токами обычной величины и последующим длительным глубоким разрядом с малыми значениями тока. Путём осуществления нескольких циклов сильного разряда токами малых величин и обычного заряда аккумулятор может быть успешно восстановлен.

Восстановление аккумуляторов методом заряда циклическими токами

Проводится АКБ, измеряется внутреннее сопротивление батареи. В случае превышения фактического сопротивления над установленным заводским значением батарею подвергают заряду малым током, после этого делают перерыв 5 минут и начинают разряд аккумулятора. Вновь делают перерыв и повторяют циклы «заряд — перерыв — разряд — перерыв» многократно.

Восстановление аккумуляторов импульсными токами

Суть метода состоит в подаче для заряда АКБ тока импульсной формы. Амплитуда значения тока в импульсах выше обычных значений в 5 раз. Максимальные значения амплитуды кратковременно могут достигать 50 Ампер. Длительность импульса при этом мала — несколько микросекунд. При таком режиме заряда происходит расплавление кристаллов сульфата свинца и восстановление батареи

Восстановление аккумуляторов методом постоянного напряжения

Суть метода состоит в заряде АКБ током постоянного напряжения, при этом сила тока меняется (обычно уменьшается). При этом на первом этапе процесса заряда сила тока составлять 150 % от ёмкости АКБ и с течением времени постепенно снижаться до малых значений

SKAT-UTTV — профессиональный прибор для восстановления и тренировки аккумуляторов

SKAT-UTTV — это современный автоматический прибор для проведения тестирования, тренировки, восстановления, заряда и реанимации свинцово-кислотных аккумуляторных батарей различного типа (герметичных и открытого типа). Прибор дает возможность определить, как долго может прослужить в дальнейшем АКБ, провести его заряд, восстановление аккумулятор с пониженной емкостью. Прибор имеет удобный пользовательский интерфейс, все режимы работы и параметры заряда и разряда выводятся на цифровой дисплей

Возможности прибора по восстановлению и тренировке аккумуляторов

  • Прибор осуществляет определение остаточной емкости батареи способом контрольного разряда, обычный заряд батареи, ускоренный заряд батареи, восстановление аккумуляторов, имеющих сульфатирование пластин, тренировку батарей с помощью чередования циклов заряда и разряда, принудительный заряд сильно разряженной батареи.
  • Прибор имеет эффективную защиту от короткого замыкания в цепи, электронную защиту от ошибочного подключения к клеммам батареи, надежную защиту от процесса перегревания элементов прибора, понятную световую индикацию режимов работы устройства, вывод параметров батареи и режимов работы прибора.

Методы восстановления и тренировки аккумуляторов устройства SKAT-UTTV

Прибор использует следующие методы заряда, тренировки и восстановления аккумуляторов:

  • Заряд постоянным током значения 10 % от емкости АКБ до достижения порога по напряжению
  • заряд постоянным током значения 5 % от емкости АКБ до достижения порога по напряжению
  • заряд постоянным напряжением с автоматическим выбор значения тока,заряд постоянным током значения 20 % от емкости АКБ до достижения порога по напряжению,заряд постоянным напряжением до достижения порога по значению емкости батареи
  • заряд асимметричным током с чередованием импульсов оптимального заряда, подбираемых автоматически до достижения порога по значению напряжения батареи разряд постоянным током малого значения от 5 % от емкости АКБ до достижения минимального порога по напряжению.

В процессе выполнения заряда, тренировки и восстановления аккумулятора прибор выбирает автоматически программы использования всех методов на различных циклах.Есть возможность программировать пользовательские программы заряда, тренировки и восстановления аккумуляторов путем установки следующих параметров режимов работы: выбор метода, количество циклов работы, значения электрических параметров, значения пределов срабатывания.

Прибор предназначен для профессионального восстановления аккумуляторов различных типов, в том числе автомобильных аккумуляторов и АКБ для источников бесперебойного питания. Использование устройства дает возможность существенно увеличить сроки использования аккумуляторов в различных устройствах.

skat-ups.ru

Зарядка аккумулятора на автомобиле — бортжурнал Subaru Forester 2.5 2014 года на DRIVE2

На форестере я впервые столкнулся с тем, что на автомобиле штатно установлен аккумулятор явно недостаточной ёмкости. 48 Ач — это просто курам на смех. Нет, мотор Форя зимой он заводит, но приходится постоянно быть настороже, так как разрядиться за пару недель — как нефиг делать. Тут же столько электроники! Один только keyless чего стоит, а плюс ещё противоугонка, головное устройство, бортовой компьютер. Из-за недостаточного напряжения у меня зимой даже глючил автозапуск, глуша мотор через секунду из-за ошибки — низкого заряда аккумулятора. И keyless меня не узнавал, не включал свет в салоне при приближении. К счастью, проблема оказалась легко устранимой. Да и с окончанием зимы она ушла. Но осадочек остался ;).

В общем, купленное когда-то давно зарядное устройство (Кулон 305) очень даже пригодилось. Я его приобретал по таким критериям:— чтобы заряжало и мото-, и авто- аккумуляторы— не надо мне никакого ручного управления токами и напряжениями, на сегодняшний день всё должен делать микропроцессор— покомпактнее и побюджетнее (1200 руб)Ну а то, что оно неказистое на вид — переживём.

Этапы заряда согласно мануалу следующие:

Этап 1 — Диагностика. При подключении АКБ к зарядному устройству производится её тестирование.Этап 2 — Восстановление. Если АКБ крайне сильно разряжена (напряжение менее 8,0 В) начинается процесс восстановления импульсным током (20% от максимального), до тех пор пока напряжение не достигнет порога 8,0 В.Этап 3 — Основной заряд. При напряжении на АКБ более 8,0 В начинается плавное увеличение тока заряда до максимального для выбранного режима при постоянном контроле напряжения. При достижении напряжения 13,2 В начинается постепенное снижение тока до уровня 30% от максимального. В этом состоянии напряжение на АКБ поднимается до 14,8 В. Это минимизирует нагрев батареи и исключает излишнее газовыделение, что обеспечивает более эффективный и безопасный процесс заряда.Этап 4 — Стабилизация напряжения. При достижении напряжения 14,8В устройство автоматически переходит в режим стабилизации напряжения, тем самым не допуская опасного для АКБ перенапряжения. Ток заряда при этом продолжает уменьшаться. При уменьшении тока до 20% от максимального, заряд АКБ достигает 90%-95% от номинальной ёмкости. Индикатор “ЗАРЯД” отображает это состояние мигающим зелёным свечением. Батарею можно использовать. При дальнейшем уменьшении тока до величины близкой к току саморазряда аккумулятора заряд достигает 100% ёмкости. Индикатор “ЗАРЯД” отображает это состояние непрерывным зелёным свечением.Этап 5 — Сохранение заряда. При снижении тока до минимальной величины, устройство прекращает заряд и переходит в режим поддержания заряда импульсным током. При этом напряжение на АКБ не превышает 13,6 В. Такой режим рекомендован для долгого хранения любых типов аккумуляторов.

Это описание порадовало, тут честно всё написано, не придумали никаких мифических режимов типа рециркуляции газов, перемешивания электролита или восстановления избранной банки ;).

Вот так удобно заряжать аккумулятор на даче. Отсоединять его от бортовой сети автомобиля не следует. Это не даст никаких преимуществ, зато в минусах при отключении аккумулятора будем иметь:— водительский стеклоподъёмник забудет про режим "авто" (придётся обучать его 5-секундным нажатием клавиши подъёма)— собьются настройки даты и времени в БК (установить заново)— выключится климатическая система (включить и настроить режим и скорость обдува)— выключится Wi-Fi на ГУ (включить Wi-Fi)— сигнализация, если она работает по CAN, забудет про концевики дверей, педали и режимы коробки (по 2 раза открыть-закрыть двери, нажать на педали и переключить коробку).

Несколько раз видел утверждения, что аккумулятор необходимо отключать из-за боязни каких-то всплесков напряжения при подключении зарядки. Это просто ерунда. Может быть, прадедушкин трансформатор для зарядки Т-34 и выдаёт при включении 220 в линию, но у меня не такое ЗУ. Оно сначала диагностирует батарею, затем пускает ток. Кстати, дилер точно так же подзаряжает аккумулятор не отключая его от сети. Однако включать систему нужно только в правильной последовательности: сначала зажимы зарядника к клеммам аккумулятора (ЗУ выключено), затем — зарядник в розетку. При таком алгоритме опасность что-то коротнуть исключена. Понятно, что зажигание при зарядке должно быть выключено.

Правда, при морозах я бы всё-таки унёс батарею в дом, потому что зарядка — процесс химический, и чем теплее, тем благоприятнее для реакции. Да, безусловно, при зарядке батарея и так слегка нагревается, да вообще — и генератор заряжает её в любую погоду без особых церемоний, но мне почему-то кажется, что дома лучше :). В тепле для здоровья аккумулятора будет полезней.

Заряжает этот прибор стандартным током 5 А (в режиме основного заряда), а это значит, что наш чахлый штатный аккумулятор зарядится довольно быстро. Да, это ЗУ не очень годится для дизельных аккумуляторов на 120 Ач, но 60-70 Ач тянет нормально.Замерив напряжение на клеммах, я убедился, что оно строго соответствует допустимому диапазону (не выше 14,8 В), что даёт возможность безопасно заряжать любые типы батарей включая батареи с гелевым (GEL) и абсорбированным электролитом (AGM).

Ну, а я рассчитываю, что штатный Панасоник прослужит недолго и можно будет со спокойной совестью купить нормальный аккумулятор.

www.drive2.ru

Автоматическое зарядное устройство ! — Сообщество «Электронные Поделки» на DRIVE2

Устройство предназначено для зарядки и тренировки (десульфатации) свинцово-кислотных АКБ ёмкостью от 7 до 100 Ач, а также для приблизительной оценки уровня их заряда и емкости. ЗУ имеет защиту от неправильного включения батареи (переполюсовки) и от короткого замыкания случайно брошенных клемм. В нём применено микроконтроллерное управление, благодаря чему осуществляются безопасные и оптимальные алгоритмы зарядки: IUoU или IUIoU, с последующей «добивкой» до 100%-го уровня зарядки. Параметры зарядки можно подстроить под конкретный аккумулятор (настраиваемые профили) или выбрать уже заложенные в управляющей программе.Система охлаждения включается/отключается автоматически.1. Режим зарядки — меню «Заряд». Для аккумуляторов емкостью от 7Ач до 12Ач по умолчанию задан алгоритм IUoU. Это значит:— первый этап- зарядка стабильным током 0.1С до достижения напряжения14.6В— второй этап-зарядка стабильным напряжением 14.6В, пока ток не упадет до 0,02С— третий этап-поддержание стабильного напряжения 13.8В, пока ток не упадет до 0.01С. Здесь С — ёмкость батареи в Ач.— четвёртый этап — «добивка». На этом этапе отслеживается напряжение на АКБ. Если оно падает ниже 12.7В, включается заряд с самого начала.Для стартерных АКБ (от 45 Ач и выше) применяем алгоритм IUIoU. Вместо третьего этапа включается стабилизация тока на уровне 0.02C до достижения напряжения на АКБ 16В или по прошествии времени около 2-х часов. По окончанию этого этапа зарядка прекращается и начинается «добивка». Это- четвёртый этап. Процесс заряда проиллюстрирован графиками рис.1 и рис.2.2. Режим тренировки (десульфатации) — меню «Тренировка». Здесь осуществляется тренировочный цикл:10 секунд — разряд током 0,01С, 5 секунд — заряд током 0.1С. Зарядно-разрядный цикл продолжается, пока напряжение на АКБ не поднимется до 14.6В. Далее — обычный заряд.3. Режим теста батареи. Позволяет приблизительно оценить степень разряда АКБ. Батарея нагружается током 0,01С на 15 секунд, затем включается режим измерения напряжения на АКБ.4. Контрольно-тренировочный цикл (КТЦ). Если предварительно подключить дополнительную нагрузку и включить режим «Заряд» или «Тренировка», то в этом случае, сначала будет выполнена разрядка АКБ до напряжения 10.8В, а затем включится соответствующий выбранный режим. При этом измеряются ток и время разряда, таким образом, подсчитывается примерная емкость АКБ. Эти параметры отображаются на дисплее после окончания зарядки (когда появится надпись «Батарея заряжена») при нажатии на кнопку «выбор». В качестве дополнительной нагрузки можно применить автомобильную лампу накаливания. Основные параметры зарядных алгоритмов можно настроить под конкретный аккумулятор, для этого в меню есть два настраиваемых профиля — П1 и П2. Настроенные параметры сохраняются в энергонезависимой памяти (EEPROM-е).Чтобы попасть в меню настроек нужно выбрать любой из профилей, нажать кнопку «выбор», выбрать «установки», «параметры профиля», профиль П1 или П2. Выбрав нужный параметр, нажимаем «выбор». Стрелки «влево» или «вправо» сменятся на стрелки «вверх» или «вниз», что означает готовность параметра к изменению. Выбираем нужное значение кнопками «влево» или «вправо», подтверждаем кнопкой «выбор». На дисплее появится надпись «Сохранено», что обозначает запись значения в EEPROM.Значения настроек:1. «Алгоритм заряда». Выбирается IUoU или IUIoU.2. «Емкость АКБ». Задавая значение этого параметра, мы задаем ток зарядки на первом этапе I=0.1C, где С- емкость АКБ В Ач. (Таким образом, если нужно задать ток заряда, например 4.5А, следует выбрать емкость АКБ 45Ач).3. «Напряжение U1». Это напряжение, при котором заканчивается первый этап зарядки и начинается второй. По умолчанию задано значение 14.6В.4. «Напряжение U2». Используется только, если задан алгоритм IUIoU. Это напряжение, при котором заканчивается третий этап зарядки. По умолчанию — 16В.5. «Ток 2-го этапа I2». Это значение тока, при котором заканчивается второй этап зарядки. Ток стабилизации на третьем этапе для алгоритма IUIoU. По умолчанию задано значение 0.2С.6. «Окончание заряда I3». Это значение тока, по достижению которого зарядка считается оконченной. По умолчанию задано значение 0.01С.7. «Ток разряда». Это значение тока, которым осуществляется разряд АКБ при тренировке зарядно-разрядными циклами. УСТРОЙСТВО В СТАДИИ ИСПЫТАНИЙ !

www.drive2.ru

Надо ли заряжать новый аккумулятор автомобиля

Если при обслуживании работающего аккумулятора с зарядкой все более или менее понятно, то при покупке новой АКБ у автолюбителей возникают вопросы. А нужно ли заряжать новый автомобильный аккумулятор? Не всегда, но часто новому аккумулятору может потребоваться подзарядка. Бывают даже случаи, когда нужно будет делать полную зарядку. Поскольку вопрос зарядки новой аккумуляторной батареи популярен, сегодня мы рассмотрим этот вопрос подробнее. 

Содержание статьи

В каком случае нужно заряжать новый автомобильный аккумулятор?

Некоторые владельцы автомобилей и не подозревают о том, что новому автомобильному аккумулятору может потребоваться подзарядка. Отчасти это вина некомпетентных продавцов, которые говорят, что аккумулятор был заряжен на предприятии и больше ничего не требуется. Да, конечно, производитель формирует и заряжает АКБ перед отгрузкой. Но прежде чем аккумуляторная батарея доберётся до вас, она ещё постоит на складах и в самом магазине. За это время в результате саморазряда АКБ потеряет часть своей ёмкости и будет нуждаться в зарядке.

Чем больше прошло времени с отгрузки аккумулятора и до покупки его вами, тем больше он разрядился. Вам нужно найти маркировку АКБ и выяснить дату её изготовления. Если новый аккумулятор шёл до вас 6 месяцев и больше, его однозначно нужно заряжать. Причём может потребоваться полная зарядка. Вообще, не рекомендуется приобретать батареи, у которых с момента выпуска прошло более полугода. Несмотря на то что допустимый срок хранения у большинства современных аккумуляторных батарей составляет один год. Ведь срок эксплуатации кислотного аккумулятора начинается с момента заливки в него электролита. Так, что время, проведённое новой АКБ на складе, фактически отнимается от срока службы батареи у Вас.

Примерно оценить уровень заряда нового аккумулятора вы сможете с помощью мультиметра или вольтметра.

Мультиметр

Для этого нужно просто коснуться щупами выводов аккумулятора (чёрный на минус, красный на плюс) и прибор покажет напряжение. Напряжение полностью заряженной аккумуляторной батареи составляет 12,6─12,9 вольта. Если напряжение АКБ менее 12 вольт, то её нужно обязательно подзарядить перед использованием. Если случай особенно запущенный и аккумуляторная батарея имеет напряжение около 11 вольт, то тут требуется полноценная зарядка. Более точно оценить степень зарядки аккумулятора автомобиля можно, измерив плотность электролита.

Ареометр

Для этого существует такой прибор, как ареометр. Чтобы измерить плотность, вам нужно поочерёдно набирать электролит из банок аккумулятора и смотреть показания на шкале поплавка. В среднем значение плотности должно составлять 1,29 гр./см3. Ниже можно посмотреть таблицу зависимости напряжения батареи, плотности и температуры замерзания электролита.

Плотность электролита, г/см. куб. (+15 гр. Цельсия)Напряжение, В (в отсутствии нагрузки)Напряжение, В (с нагрузкой 100 А)Степень заряда АКБ, %Температура замерзания электролита, гр. Цельсия Плотность электролита, г/см. куб. (+15 гр. Цельсия)Напряжение, В (в отсутствии нагрузки)Напряжение, В (с нагрузкой 100 А)Степень заряда АКБ, %Температура замерзания электролита, гр. Цельсия
1,1111,78,40-7
1,1211,768,546-8
1,1311,828,6812,56-9
1,1411,888,8419-11
1,1511,94925-13
1,16129,1431-14
1,1712,069,337,5-16
1,1812,129,4644-18
1,1912,189,650-24
1,212,249,7456-27
1,2112,39,962,5-32
1,2212,3610,0669-37
1,2312,4210,275-42
1,2412,4810,3481-46
1,2512,5410,587,5-50
1,2612,610,6694-55
1,2712,6610,8100-60

Если у вас необслуживаемый аккумулятор, то плотность измерить не получится. В этом случае степень зарядки можно оценить только по напряжению и показаниям гидрометра («глазок») в одной из банок. Теперь непосредственно о том, как зарядить новый автомобильный аккумулятор.

Вернуться к содержанию 

Как заряжать новый аккумулятор автомобиля

Для зарядки можно использовать любое зарядное устройство, которое подходит для вашего аккумулятора. Режим зарядки может быть с постоянным напряжением или током. О процессе зарядки АКБ вы можете подробно прочитать в статье «Как правильно заряжать аккумулятор автомобиля зарядным устройством».

Зарядное устройство для аккумулятора

Вернуться к содержанию  

Новый аккумулятор разряжен немного

В случае если новый аккумулятор «сел» не сильно (до напряжения 12 вольт), то можно его просто подзарядить. Для этого поставьте АКБ на зарядку с постоянным напряжением. На большинстве зарядных устройств подобный режим называется «автомат». В этом режиме напряжение на выводы аккумулятора подаётся постоянное (15─16 вольт), а ток по мере зарядки уменьшается. Когда он падает до 200 мА (примерный ток саморазряда), зарядка останавливается. Такой режим удобен тем, что все происходит в автоматическом режиме, и вам не нужно следить за процессом. После зарядки новая аккумуляторная батарея готова к эксплуатации.

Внимание! Перед зарядкой не забудьте вывернуть пробки из банок. Зарядку проводите в хорошо проветриваемом помещении. В квартире этого лучше не делать.

Читайте также о причинах разрядки аккумулятора на автомобиле.

Вернуться к содержанию 

Новый аккумулятор сильно разряжен

Если новый аккумулятор разряжен сильно (напряжение 11─12 вольт), то лучше выбрать вариант зарядки с постоянным током. Хотя в этом случае, ещё следует подумать, а стоит ли покупать АКБ с таким сильным разрядом. Ведь если он хранился в таком состоянии, то его состояние оставляет желать лучшего. Но если по каким-то причинам у вас всё же оказался сильно разряженный новый аккумулятор, то заряжайте его следующим образом. Установите ток 0,1С (С номинальная ёмкость аккумуляторной батареи) и заряжайте АКБ до напряжения на выводах до 14,4 вольта. Затем ток снижаете до 0,05С и так заряжаете до напряжения 15 вольт. После этого ток снижаете ещё в два раза. Далее контролируете напряжение каждый час. Если оно не меняется, а электролит активно «кипит», процесс зарядки завершён. Если сильно кипит аккумулятор, идёт гидролиз воды, выделение водорода и понижение уровня электролита. Поэтому в таком состоянии АКБ лучше долго не держать.

Плюсом при таком режиме будет полный и равномерный заряд аккумуляторной батареи. Неудобство в том, что требуется постоянный контроль за процессом. Советуем также прочитать о том, сколько заряжать автомобильный аккумулятор.Вернуться к содержанию  

Контрольно─тренировочный цикл

Новый автомобильный аккумулятор после покупки можно «потренировать». То есть, провести пару циклом заряд-разряд. В этом случае новый аккумулятор как бы «разработается» и наберёт свою номинальную ёмкость. Но это полезно не для всех АКБ.

Внимание! Для кальциевых аккумуляторов (Ca/Ca) контрольно-тренировочный цикл делать не рекомендуется. В их случае вообще лучше не допускать глубокого разряда и постоянно поддерживать батарею в заряженном состоянии.

Подробнее о контрольно─тренировочном цикле читайте по указанной ссылке. Для проведения КТЦ можно использовать многофункциональные зарядные устройства с возможностью разрядки. Если такого не имеется, то для зарядки аккумулятора используйте обычное ЗУ, а разряжайте АКБ при помощи обычных автомобильных лампочек на 12 вольт.

Кстати, при проведении контрольно─тренировочного цикла вы можете узнать реальную ёмкость своей батареи. Для этого нужно мультиметром или амперметром измерить ток разряда (на продвинутых ЗУ его можно выставить вручную), а затем измерить время разрядки до напряжения 10,8 вольта. Перемножив ток на время, вы получите реальную ёмкость своего нового автомобильного аккумулятора в ампер-часах.

Рекомендуем также прочитать материал о том, как проводить самостоятельное обслуживание автомобильных аккумуляторов.

Теперь вы знаете, в как случаях и правильно нужно заряжать новый аккумулятор для автомобиля. Если у вас есть вопросы и дополнения, то пишите их в комментариях ниже. Также оценивайте материал и участвуйте в опросе!Вернуться к содержанию

akbinfo.ru

Тренировка NiMH аккумуляторов. Есть ли смысл? / Geektimes

Пролог

Началось все с того, что моя фотомыльница наотрез отказалась работать со свежевынутыми из зарядного устройства аккумуляторами — четырьмя NiMH размера АА. Их бы взять, как обычно, да выбросить. Но почему-то в этот раз любопытство возобладало над здравым смыслом (или это может жаба подала голос), и захотелось понять — а нельзя ли из этих батарей выдавить еще хоть чего-нибудь. Фотоаппарат весьма охоч до энергии, но ведь есть и более скромные потребители — мышки беспроводные или клавиатуры, например.

Собственно параметров, интересных потребителю, два — емкость батареи и ее внутреннее сопротивление. Возможных манипуляций тоже немного — разрядить да зарядить. Измеряя в процессе разряда ток и время можно оценить емкость аккумулятора. По разнице напряжения аккумулятора на холостом ходу и под нагрузкой можно оценить внутреннее сопротивление. Повторив цикл разряд-заряд (т. е. выполнив «тренировку») несколько раз, можно понять имеет ли вообще это действо смысл.

Соответственно сформировался такой план — делаем управляемые разрядник и зарядник с возможностью непрерывного измерения параметров процесса, производим над измеренными величинами простые арифметические действия, повторяем процесс нужное число раз. Сравниваем, делаем выводы, выбрасываем наконец аккумуляторы.

Измерительный стенд
Сплошной сборник велосипедов. Состоит из аналоговой части (на схеме ниже) и микроконтроллера. В моем случае интеллектуальной частью был ардуино, хотя это совершенно не принципиально — лишь бы был необходимый набор входов/выходов.

Сделан стенд был из того, что нашлось в радиусе трех метров. Если кому-то захочется повторить, то вовсе не обязательно в точности следовать схеме. Выбор параметров элементов может быть весьма широким, далее я это немного прокомментирую.

Блок разряда представляет собой управляемый стабилизатор тока на ОУ IC1B (LM324N) и полевом транзисторе Q1. Транзистор практически любой, лишь бы хватило допустимых напряжений, токов и рассеиваемой мощности. А они тут все небольшие. Резистор обратной связи и одновременно часть нагрузки (вместе с Q1 и R20) для аккумулятора — R1. Его максимальная величина должна быть такой, чтобы обеспечить требуемый максимальный ток разряда. Если исходить из того, что разряжать аккумулятор можно до 1 В, то для обеспечения тока разряда, например, в 500 мА резистор R1 не должен быть больше 2 Ом. Управляется стабилизатор трехбитным резистивным ЦАП (R12-R17). Тут расчет такой — напряжение на прямом входе ОУ равно напряжению на R1 (которое пропорционально току разряда). Меняем напряжение на прямом входе — меняется ток разряда. Для масштабирования выхода ЦАП к нужному диапазону имеется подстроечный резистор R3. Лучше, чтобы он был многооборотный. Номиналы R12-R17 могут быть любыми (в районе десятков килоом), главное, чтобы выполнялось соотношение их величин 1/2. Особой точности от ЦАП не требуется, поскольку ток разряда (напряжение на R1) в процессе измеряется непосредственно инструментальным усилителем IC1D. Его коэффициент усиления равен K=R11/R10=R9/R8. Выход подается на АЦП микроконтроллера (А1). Изменением номиналов R8-R11 усиление можно подогнать к желаемому. Напряжение на батарее измеряется вторым усилителем IC1C, K=R5/R4=R7/R6. Зачем управление током разряда? Дело тут в основном вот в чем. Если разряжать постоянным большим током, то ввиду большого внутреннего сопротивления у изношенных батарей минимально допустимое напряжение 1 В (а другого ориентира для прекращения разряда нет) будет достигнуто раньше, чем аккумулятор на самом деле разрядится. Если разряжать постоянным малым током, то процесс растянется слишком надолго. Поэтому разряд ведется ступенчато. Восьми ступеней мне показалось достаточно. Если охота больше/меньше, то можно изменить разрядность ЦАП. Кроме того, включая-выключая нагрузку, можно прикинуть внутреннее сопротивление аккумулятора. Думаю, что дальнейших пояснений алгоритм работы контроллера при разряде не требует. По окончании процесса Q1 оказывается заперт, батарея полностью отключается от нагрузки, а контроллер включает блок заряда.

Блок заряда. Тоже стабилизатор тока, только неуправляемый, зато отключаемый. Ток задается источником опорного напряжения на IC2 (2.5 В, точность 1% согласно даташиту) и резистором R21. В моем случае ток заряда был классическим — 1/10 от номинальной емкости аккумулятора. Резистор обратной связи — R20. Источник опорного напряжения можно использовать любой другой — на ваш вкус и наличие деталей. Транзистор Q2 работает в более жестком режиме, чем Q1. Ввиду заметной разницы между напряжением Vcc и напряжением батареи на нем рассеивается заметная мощность. Это плата за простоту схемы. Но радиатор спасает положение. Транзистор Q3 служит для принудительного запирания Q2, т. е. для отключения блока заряда. Управляется сигналом 12 микроконтроллера. Еще один источник опорного напряжения (IC3) нужен для работы АЦП контроллера. От его параметров зависит точность измерений нашего стенда. Светодиод LED1 — для индикации состояния процесса. В моем случае он не горит в процессе разряда, горит при заряде и мигает, когда цикл закончен. Напряжение питания выбирается таким, чтобы обеспечить открытие транзисторов и работу их в нужных диапазонах. В данном случае у обоих транзисторов напряжение отпирания затвора довольно велико — порядка 2-4 В. Кроме того, Q2 «подперт» напряжением батареи и R20, поэтому отпирающее напряжение на затворе стартует примерно от 3,5-5,5 В. В свою очередь LM323 не может поднять напряжение на выходе выше Vcc минус 1,5 В. Поэтому Vcc должно быть достаточно велико и в моем случае равно 9 В.

Алгоритм управления зарядом ориентировался на классический вариант контроля момента начала падения напряжения на батарее. Однако на деле оказалось все не совсем так, но об этом позже. Все измеряемые величины в процессе «исследований» писались в файл, потом производились расчеты и строились графики.

Думаю, что с измерительным стендом все ясно, поэтому перейдем к результатам.

Результаты измерений
Итак, имеем заряженные (но неработающие) батареи, которые разряжаем и измеряем запасенную емкость, а заодно и внутреннее сопротивление. Выглядит это примерно так.

Графики в осях время, часы (X) и мощность, Вт (Y) для лучшей и худшей из батарей. Видно, что запасенная энергия (площадь под графиками) существенно разная. В числовом выражении измеренная емкость аккумуляторов составила 1196, 739, 1237 и 1007 мА*ч. Не густо, учитывая, что номинальная емкость (которая указана на корпусе) — 2700 мА*ч. И разброс весьма велик. А что же внутреннее сопротивление? Оно составило 0.39, 0.43, 0.32 и 0.64 Ом соответственно. Ужасно. Понятно почему мыльница отказывалась работать — батареи просто не в состоянии отдать большой ток. Ну что ж, приступим к тренировке.

Цикл первый. Опять отдаваемые мощности лучшей и худшей батареи.

Прогресс виден невооруженным глазом! Числа это подтверждают: 1715, 1444, 1762 и 1634 мА*ч. Внутреннему сопротивлению тоже похорошело, но очень неравномерно — 0.23, 0.40, 0.1, 0.43 Ом. Казалось бы есть шанс. Но увы — дальнейшие циклы разряда/заряда ничего не дали. Значения емкости, как и внутреннего сопротивления, изменялись от цикла к циклу в пределах около 10%. Что лежит где-то недалеко от пределов точности измерений. Т.е. длительная тренировка, во всяком случае для моих аккумуляторов, ничего на дала. Но зато стало ясно, что батареи сохранили больше половины емкости и вполне еще поработают на малом токе. Хоть какая-то экономия в хозяйстве.

Теперь хочу немножко остановиться на процессе заряда. Возможно мои наблюдения будут полезны кому-то, кто соберется конструировать интеллектуальное зарядное устройство. Вот типичный график заряда (слева шкала напряжения на аккумуляторе в вольтах).

После начала заряда наблюдается провал напряжения. В разных циклах он может быть больше или меньше по глубине, немного разной длительности, иногда отсутствует. Далее в течение примерно 10 часов идет равномерный рост и затем выход почти на горизонтальное плато. Теория гласит, что при малом токе заряда не наблюдается падение напряжения в конце заряда. Я набрался терпения и все-таки дождался этого падения. Оно мало (на графике на глаз почти и не заметно), ждать его нужно очень долго, но оно всегда есть. После десяти часов заряда и до спада напряжение на батарее хоть и растет, но крайне незначительно. На итоговом заряде это почти не сказывается, каких-то неприятных явлений типа нагрева батареи не наблюдается. Таким образом при конструировании слаботочных зарядных устройств снабжать их интеллектом никакого смысла нет. Достаточно таймера на 10-12 часов, причем никакой особой точности при этом не требуется.

Однако такая идиллия была нарушена одним из элементов. Примерно через 5-6 часов заряда возникали весьма заметные колебания напряжения.

Сначала я было списал это на конструктивный недостаток моего стенда. На фото видно, что собрано все было навесным монтажом, а контроллер подключен довольно длинными проводами. Однако повторные эксперименты показали, что такая ерунда стабильно возникает с одним и тем же аккумулятором и никогда не возникает с другими. К своему стыду причину такого поведения я не нашел. Тем не менее (и на графике это хорошо видно) среднее значение напряжение растет так, как надо.

Эпилог
В итоге имеем четыре аккумулятора, которым точными научными методами найдена экологическая ниша. Имеем разочарование в возможностях процесса тренировки. И имеем один необъясненный эффект, возникающий при заряде. На очереди батарейка побольше — автомобильный аккумулятор. Но там нагрузочные резисторы на пару порядков мощнее надо. Где-то едут по просторам Евразии.

На этом все. Спасибо за внимание.

geektimes.ru

Грамотная тренировка аккумуляторов » Запчасти КБТ

Прошло уже достаточно времени с тех времен, когда только Ni-Cd и Ni-Mh аккумуляторы использовались в мобильных устройствах, но с самого начала эпохи Li-ion и Li-pol все не утихают споры по поводу того, надо ли «тренировать» эти аккумуляторы сразу после покупки или нет. Давайте попробуем разобраться, имеет ли такая рекомендация «грамотной тренировки аккумуляторов» право на жизнь. ТерминыА (Ампер(A), или миллиампер — мА, микроампер — мкА) — значение силы тока.В (Вольт(V), или милливольт — мВ, микровольт — мкВ) — значение напряжения.Ом (Омы(Ohm), или килоом- кОм, мегаом- МОм) — значение сопротивление.Вт (Ватт(W), или милливатт — мВт, дальше вы поняли, да?) — в простейшем представлении мощность тока.Вт•ч (Ватт-час) — мера энергии. Из названия должно быть понятно, что 1 Вт•ч — это энергия, которую кто-то получит(или отдаст), принимая(или отдавая) мощность в 1Вт в течении часа. Или 60Вт в течении минуты. Еще есть киловатт-часы, кВт•ч — их пишут в квитанциях. Если оставить БП включенным, он выжрет энергии за месяц на 60Вт•ч*24*30 т.е. примерно на 43кВт•ч, или на 73 рубля. А•ч (ампер-часы) — Заряд. Общепринято, хоть и ошибочно называется емкостью. Почему ошибочно? Потому что без напряжения, по одной цифре 5А•ч нельзя ничего понять — это говорит лишь о том, что например аккумулятор может выдать ток в 5 ампер в течении часа. Или один ампер в течении 5 часов. А вот сколько будет выдано энергии в течении этого часа — зависит от напряжения питания… Проще говоря, А•ч это Вт•ч из которых выдрали вольты(Вт — В*А, если В убрать, останется А). Казалось бы, что может быть проще — на аккумуляторе написано 2А•ч, 3.7В, умножай 2 на 3.7, получай 7.4Вт•ч и радуйся. Но есть нюанс. Вот он:Это график разряда литиевого аккумулятора, на котором видно, что напряжение снижается к концу разряда. А это означает, что простое умножение А•ч на В (которое сработало бы в случае с блоком питания, выдающим стабильное напряжение), дает значение энергии с очень большой погрешностью. Для того, чтоб узнать, сколько ватт-часов в аккумуляторе, можно, например, построить график мощности (которую можно получить умножением мгновенных значений тока и напряжения) а потом найти площадь под кривой этого графика:Это сложнее, но зато в результате мы получаем ватт-часы.xC — просто удобное обозначения тока заряда или разряда аккумулятора. Когда говорят о зарядке током 2С, или 0.1С, обычно имеют в виду, что ток должен составлять (2*емкость аккумулятора)/h или (0.1*емкость аккумулятора)/h.К примеру, аккумулятор емкостью 720mAh, для которого ток заряда составляет 0.5С, надо заряжать током 0.5*720mAh/h = 360мА

В гугле был найден даташит на аккумулятор, состоящий из одной странички:Nominal capacity и Minimum capacity всем понятно — обычная емкость, и минимальная емкость. Обозначение 0,2 С означает что такой емкости он достигает, только если его разряжать током в 0.2 от его емкости — 720*0.2=144мА.Charding voltage и Nominal Voltage — Напряжение зарядки и напряжение работы тоже просто и понятно.А вот следующий пункт уже сложнее — Зарядка.Method: CC/CV — Означает, что первую половину процесса зарядки надо поддерживать постоянный ток(он указан ниже, 0.5С стандартно — т.е. 350мА, и 1С максимально — 700мА). А после достижения напряжения на аккумуляторе 4.2в, надо установить постоянное напряжение, те же самые 4.2в.Пункт ниже — Standart Discharge, Разряд. Предлагают разряжать током от 0.5С — 350мА и до 2С — 1400мА до напряжения 3в. Производители лукавят — на таких токах емкость будет ниже заявленной.

Максимальный ток разряда как раз и определяется внутренним сопротивлением. Но надо различать максимальный ток разряда и максимально-допустимый. Если первый может составлять 5А, и даже более, то второй жестко оговорен — не более 1,4А. Связано это с тем, что при таких больших токах разряда аккумулятор начинает необратимо разрушаться. Дальше идет информация о весе и температуре работы: зарядка от 0 до 45 градусов, разрядка от -20 до 60. Температура хранения: от -20 до 45 градусов, обычно при заряде 40%-50%. Время жизни обещают не менее 300 циклов(полный разряд-заряд током 1С) при температуре 23 градуса. Это не означает, что после 300 цикла аккумулятор выключится и больше не включится, нет. Просто производитель гарантирует, что 300 циклов емкость аккумулятора падать не будет. А дальше — как повезет, зависит от токов, температуры и условий работы.

О зарядкеСтандартный метод, которым заряжаются все литиевые аккумуляторы (li-pol, li-ion, lifepo, только токи и напряжения отличаются) это СС-CV, упоминавшийся выше. В самом начале заряда поддерживаем постоянный ток. Обычно это делают схемой с обратной связью в зарядном устройстве — автоматически подбирается такое напряжение, чтобы ток, проходящий через аккумулятор, был равен необходимому. Как только это напряжение становится равно 4.2 вольтам (для описываемого аккумулятора), больше поддерживать такой ток нельзя — напряжение на аккумуляторе возрастет слишком сильно (мы помним, что нельзя превышать рабочее напряжение у литиевых аккумуляторов), и он может нагреться и даже взорваться. Но сейчас аккумулятор заряжен не полностью — обычно на 60%-80%, и для зарядки остальных 40%-20% без взрывов ток надо снизить. Проще всего это сделать, поддерживая постоянное напряжение на аккумуляторе, и он сам возьмет такой ток, который ему необходим. При снижении этого тока до 30-10мА аккумулятор считается заряженным.Для иллюстрации всего вышеописанного график заряда аккумулятора:В левой части графика, подсвеченной синим, мы видим постоянный ток 0.7А, в то время как напряжение постепенно поднимается с 3.8В до 4.2В. Также видно, что за первую половину заряда аккумулятор достигает 70% своей емкости, в то время как за оставшееся время — всего 30%

О технологии тестированияВ качестве подопытного был выбран вот такой аккумулятор:К нему был подключен Imax B6Который сливал на компьютер информацию о заряде-разряде. Графики строились в LogView.

РезультатыВ результате кропотливой работы были получены два графика:Как понятно из его названия, он показывает изменение емкости аккумулятора на протяжении первых 10 циклов. Она немного плавает, но колебания составляют около 5% и не имеют тенденции. В целом, емкость аккумулятора не изменяется. Все точки сняты при разряде током 1С(0.7А), что соответствует активной работе смартфона. Две из трех точек в конце графика — показывают, как изменяется емкость при низкой температуре аккумулятора. Последняя — как изменяется емкость при разряде большим током. Об этом следующий график:Показывает, что чем больше ток разряда — тем меньше энергии можно получить с аккумулятора. Хотя, даже на самом мизерном токе в 100мА аккумулятор по емкости не соответствует даташиту. Все врут. Хотя нет, тест аккумулятора от Mugen Power на 1900mAh для Zopo ZP100 показал вполне честные почти-два-ампера:А вот китайский аккумулятор на 5000mAh набрал всего 3000:ВыводыТренировка литиевых аккумуляторов, состоящих из одной банки, бессмысленна. Не вредна, но тратит циклы работы аккумуляторов. В мобильных устройствах тренировку нельзя даже оправдать работой контроллера — параметры аккумулятора одинаковы, не меняются в зависимости от модели и времени. Единственное, на что может влиять недостаточный разряд — на точность показаний индикатора заряда (но не на время работы). Для этого достаточно одной полной разрядки раз в полгода.

Еще раз. Если у вас плеер, телефон, рация, кпк, планшет, дозиметр, мультиметр, часы или любой другой мобильный девайс, использующий аккумулятор Li-Ion или Li-Pol (если он съемный, на нем будет написано, если он не съемный — то 99% это литий) — «тренировка» длиннее одного цикла бесполезна. Один цикл тоже, скорее всего, бесполезен.

Если у вас аккумулятор для управляемых моделей, то первые несколько циклов надо разряжать малыми токами (Для них малые — это 3-5С. Это вообще-то полтора ампера на 11 вольтах. А рабочие токи там до 20С). Ну, кто пользуется этими аккумуляторами, тот знает. А всем остальным это не пригодится, разве что для общего развития.

В некоторых случаях, при использовании батарей с несколькими банками полный разряд-заряд может увеличить емкость. В батареях ноутбуков, если производитель поскупился на умный контроллер батареи, который не балансирует банки в последовательном соединении при каждом заряде, полный цикл может увеличить емкость на следующую пару циклов. Происходит это за счет выравнивания напряжения на всех банках, что приводит к их полному заряду. Несколько лет назад мне попадались ноутбуки с такими контроллерами. Сейчас не знаю.

Не верьте надписям на этикетках. Всегда завышают показатели ёмкости. А если не завышают, гарантируют емкость только в тепличных условиях и при разряде малым током.

Держите аккумулятор в тепле. Смарт в кармане джинс будет работать немного дольше, чем в наружном кармане куртки. Разница может составлять 30%, а зимой и того больше. Как исключение: Аккумуляторы для зимы с низким саморазрядом

fagma.com

Сообщества › Электронные Поделки › Блог › Про правильную эксплуатацию автомобильного аккумулятора АКБ

Из дискусси в:Сообщества › Электронные поделки › Блог › Какой аккумулятор на вашем авто?

Написал своё мнение по поводу заметки в:Сообщества › Электронные поделки › Блог › Какой аккумулятор на вашем авто?Модератор посоветовал выложить это также и в сообщество, чтобы не затерялось. Вот пожалуйста мой комментарий и ответ на вопросы:-----------------------------------------------------------------------------------------------Проработал 15 лет на Сименсе, занимался в том числе и регулируемыми эл.приводами. У них в питании после сети, перед тиристорным преобразователем, стоят обычные свинцовые АКБ, по десятку, два и больше, в зависимости от времени автономной работы при исчезновении питания. Служат по 20 лет и более. Важен правильный режим: не разряжать ниже 10,4В и после чего необходимо сразу заряжать, причём малым током, также производить 2 раза в год по 2 цикла разряд-заряд, + периодическое "встряхивание" короткими зарядными импульсами и пр. На своих машинах АКБ поэтому служили:у Пассата 12 лет, (продал), у Ауди100 19 лет (утилизировал вместе с авто), Ауди А6 14 лет (стоит в гараже) теперь вот у Ауди А8 13 лет (езжу).Советую каждому встроить в машину цифровой вольтметер, который при нажатии кнопки (даже без зажигания) показывает напряжение бортовой сети (от прикуривателя). Если перед стартом, после ночи простоя, покажет мельше 12, 2 В то необходимо заряжать от зарядного устройства (не менее 14,7В), лучше малым током 1-1,5А (при этом почти отсутствует утечка водорода и поэтому не надо доливать воду практически никогда) до 15-15,2В, отсоединив АКБ от бортовой сети. Это обычно более 2х суток и ещё пр. мелочи, которые описаны все в учебниках и руководствах по эксплуатации. Но соблюдайте хотябы эти простые советы. Только не читайте безграмотную трескотню "манагеров" по продажам, советы автосервисов, автомагазинов и пр. В советских учебниках по электрохимии всё написано, за 50 лет практически ничего не изменилось, что касательно свинцовых кислотных АКБ.КТН в области электротехники

И ещё, — при езде иногда тоже нажимайте кнопку вкл. вашего вольтметра. Напряжение не должно быть ниже 13,8В., а обычно 14-14,2.При контроле перед стартом 12,2В — это залог долгой службы аккумулятора.И ещё — можно заряжать установленную АКБ от другой, старой, резевной АКБ прямо в машине, при стоянке, используя т.н. Balance Charger, например iMAX B6. У китайцев на Aliexpress'е за 15-20€Как пел В.Высоцкий и говаривал вождь мирового пролетариата — главное хорошая теоретическая подготовка. Учиться! У!У!..

На вопросы отвечаю: если аккум. после долгой зарядки, через 2-3 часа после, выдаёт 12,4 В дело с ним плохо. Я бы снял его и поставил на заряку импульсным током. В современных зарядниках типа "CTEK MXS 7,0 Multi-Automatik-Ladegerät" есть такая функция — десульфация. прибор даже сам на неё переходит при долгой зарядке таких аккум. Через пару недель такой зарядки он снова будет почти как новый.А от регистратора аккум никогда не разрядится. там стенд-бай режим потребляет не более десятка мА., что сравнимо с сигнализацией и пр. мелочью.Подключать вольтметер на постоянно, как пишет товарищ, это не правильно, т.к. он потребляет немало, например тот, что у меня, с LED — дисплеем (а только такой имеет смысл встраивать) до 50-70 мА.такой например у китайцев за 2-5€:ru.aliexpress.com/item/Ne…7_2_71_72_73_74_61_75,0_0

В дополнении замечу о морозостойкости. Если на половину заряжен, а это 95% случаев на практике зимой, то при температуре ниже -15-20° и простое более 2-3 дней необходимо СНЯТЬ аккумулятор и отогреть в помещении. Если полностью заряжен (т.е. плотность 1,28 и 12,7В на подключённом, через 2-3 часа после поездки, то может выдержать и неделю простоя при таком морозе, но не более!Чтобы держать аккум. полностью заряженным зимой, советую приобрести выше упомянутый Balance Charger iMAX B6 и иногда подзаряжать им от резервной, не отсоединяя основной, особенно если мороз и ожидается пару дней простоя. Поэтому не выбрасывайте старый АКБ, он может вполне послужить для подзарядки основной. Достаточно ¼ ёмкости и никаких требований к величине пускового тока. Ведь ИМАКС «высасывает» из него только 1-2 ампера в течении 5-10 часов, если просто подзаряжеть малым током, что полезнее, чем большим и коротко.Чтобы легко подключать ИМАКС и держать его и резервный АКБ в багажнике, советую найти там постоянный + 12В (например в замке багажника и пр.), вывести его удобно на клемму и подключаться прямо в багажнике крокодильчиками.Благодаря этим простым правилам у вас никогда не будет проблем со стартом зимой и АКБ будет жить столько, сколько ваше авто.

www.drive2.ru


Смотрите также