Opori-osveshenia.ru

Опоры освещения
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Разрядное устройство на ОУ с автоматическим отключением АКБ

Разрядное устройство на ОУ с автоматическим отключением АКБ

В интернете немало перечитал статей про примитивные разрядные устройства, где в качестве нагрузки используются переключатели и наборы ламп разной мощности, где необходимо следить за напряжением разряжаемого АКБ. Меня это очень сильно не устроило и захотелось собрать что то свое. Схема должна регулировать нагрузку 0-5А и автоматически отключаться при напряжении АКБ 10.8В

На вооружении был регулятор мощности на ШИМ, но почему то больше хотелось проверенные операционики, работающие в устройстве защиты аккумулятора от глубокого разряда. Осталось только привинтить регулятор тока:-)

Разрядное устройство на ОУ с автоматическим отключением АКБ

Источник опорного напряжения 2.5В собран на TL431. 2.5В потому что сэкономил резистор в делителе управляющей ноги TL431
На 1-ом ОУ собрана схема управления автоматическим отключением при падении напряжения до 10,8В.
Простенький регулятор тока собранный на 2-ом ОУ, на выходе стоит мощный полевой транзистор IRFZ44 управляющий мощной нагрузкой до 5А. Ток нагрузки выставляется потенциометром R9

Настройка разрядного устройства
Настройка минимальна. Временно вместо АКБ подключаем блок питания 10,8В и закорачиваем контакты S1. С помощью R2 ловим момент когда реле отключается и убираем перемычку S1
Максимальный ток можно изменить резистором R11. R11=0.25В/Iнаг, где Iнаг максимальный ток в Амперах. Если планируется нагрузка >5А, можно запараллелить управляющие транзисторы как показано на схеме

Усиление параллельными транзисторами

Как работает схема разрядного устройства
Подключаем разряжаемый АКБ
Ток с помощью R9 выставляем на ноль, для того что бы уменьшить искрение контактов на реле S1 во время подключения нагрузки
Нажимаем кнопку Пуск и выставляем желаемый ток нагрузки. Когда напряжение упадет до 10,8В, реле разомкнет контакты. Если надо аварийное отключение разрядки, нажимаем кнопку Стоп

Если реле взять двух позиционное, то схему можно включить в зарядное устройство, что еще немного автоматизирует процес заряда-разряда. Рассмотрим на схеме включение

автоматический процесс заряда-разряда

Вы подключили АКБ к клемам и сразу пошла зарядка, но если нажать на кнопку «Пуск» реле переключит с зарядки на разрядку, а когда АКБ окончательно разрядится, схема обратно подключит АКБ к зарядке и полностью зарядит его

На примере в схеме установлена лампа 80Вт 12В. Если изменить обвязку как на схеме, то вместо лампы можно включать практически любую нагрузку, что превращает разрядное устройство в Регулятор тока с автоматическим отключением нагрузки

Регулятор тока с автоматическим отключением АКБ

Разрядное устройство на ОУ печатная плата

Скачать печатную плату
Пароль от архива jhg561bvlkm556

Вот такое полезное универсальное устройство я придумал.
Для безопасной, качественной и надежной зарядки любых типов аккумуляторов, рекомендую универсальное зарядное устройство

Что бы не пропустить последние обновления в мастерской, подписывайтесь на обновления в Вконтакте или Одноклассниках, так же можно подписаться на обновления по электронной почте в колонке справа

Не хочется вникать в рутины радиоэлектроники? Рекомендую обратить внимание на предложения наших китайских друзей. За вполне приемлемую цену можно приобрести довольно таки качественные зарядные устройства

Зарядное устройство 12В 1.3А

Зарядное устройство 12В 1.3А

Простенькое зарядное устройство с светодиодным индикатором зарядки, зеленый батарея заряжается, красный батарея заряжена.

Есть защита от короткого замыкания, есть защита от переполюсовки. Отлично подойдет для зарядки Мото АКБ емкостью до 20Ач, АКБ 9Ач зарядит за 7 часов, 20Ач — за 16 часов. Цена на это зарядное всего 403 рубля,доставка бесплатна

Универсальное зарядное устройство 12-24В 10А

Зарядное устройство для самых разнообразных типов аккумуляторов 12-24В с током до 10А и пиковым током 12А. Умеет заряжать Гелиевые АКБ и САСА. Технология зарядки как и у предыдущего в три этапа. Зарядное устройство способно заряжать как в автоматическом режиме, так и в ручном. На панеле есть ЖК индикатор указывающий напряжение, ток заряда и процент зарядки.

Хороший прибор если вам надо заряжать все возможные типы АКБ любых емкостей, аж до 150Ач

Цена на это чудо 1 625 рублей, доставка бесплатна. На момент написания этих строк количество заказов 23, оценка 4,7 из 5. При заказе не забудьте указать Евровилку

Если какой то товар стал недоступен, пожалуйста напишите в комментарий внизу страницы.
С ув. Admin-чек

Ступенчатое зарядно-разрядное устройство

Эксплуатация свинцовых аккумуляторов всегда сопряжена с ростом сульфатации пластин. Поверхностная сульфатация устраняется во время зарядки аккумулятора. Для устранения сульфатации губчатой структуры пластин требуется определённая технология восстановления сульфата свинца в чистый свинец.

Аккумулятор в автомобиле или в стационарной установке со временем приходит в негодность и не в состоянии отдать стартовый ток. Сульфат свинца, создавая высокое внутреннее сопротивление, препятствует выходу тока из внутренних слоёв пластин.

Увеличение ёмкости аккумулятора, для компенсации потерь, приводит к увеличению веса и габаритов установки. Хороший результат в электрохимическом восстановлении застарелой сульфатации достигается применением циклического зарядно-разрядного метода с падающей характеристикой зарядного тока.

При адсорбции органических поверхностно-активных веществ на отрицательных пластинах единственно возможным способом восстановления ёмкости является периодическое изменение полярности пластин аккумулятора; сгорают поверхностно-активные вещества, вызывающие сульфатацию пластин. Использование зарядно – разрядных циклов в соотношении токов 1:10 -1:20 позволяет восстановить аккумулятор до рабочего состояния за 3-5 часов.

Производить доливку раствора серной кислоты в аккумулятор перед восстановлением не требуется, при низком уровне электролита вследствие электролиза, следует долить дистиллированной воды.

Установка электронной схемой зарядного устройства определённого времени заряда и разряда устраняет перезаряд, нагрев электролита, коробление и замыкание пластин, осыпание обмазки.

Уменьшение площади поверхности пластин покрытых сульфатом свинца, позволяет зарядно — разрядному току проникнуть в более глубокие слои активной массы электродов аккумулятора.

Диагностика аккумуляторов после восстановления указывает на резкое снижение внутреннего сопротивления уже через час восстановления. Недостаток такой технологии состоит в том, что необходимо контролировать ток заряда, который растёт по мере снижения внутреннего сопротивления, и по необходимости вручную его снижать.

Читайте так же:
Как сделать гидроколун своими руками видео

На практике при восстановлении аккумуляторов с общим напряжение цепи 110 вольт (питание автоматики подстанции железных дорог), ток за время не более часа возрос до величины превышающей начальный в несколько раз, что привело к перегоранию сетевого предохранителя. Аккумуляторы имели высокую сульфатацию, ранее заряжались с постоянным электролизом при повышенным напряжением заряда. Электролиз электролита привёл к глубокой сульфатации внутренних слоёв губчатой структуры пластин. Помещение содержало повышенную концентрацию паров серной кислоты, водорода и кислорода, что могло привести к отравлению обслуживающего персонала. Наличие принудительной вентиляции не в состоянии удалить сереводородную смесь, которая может привести к взрыву от случайного нарушения контакта на клеммах аккумуляторных банок. Установка зарядно — восстановительного оборудования со ступенчатым зарядно-разрядным циклом позволило устранить отрицательные параметры. Повышение напряжения на аккумуляторе GB1, при возникновении электролиза, приводит к автоматическому снижению зарядного тока, благодаря цепи отрицательной обратной связи с аккумулятора GB1 на модифицированный вход компаратора таймера 5DA2.

Параметры зарядного тока стабилизируются, и аккумулятор приходит в рабочее состояние.

Регенерация пластин аккумуляторов циклическим током снижает температуру электролита почти до температуры воздуха помещения, уменьшается до рабочего состояния внутреннее сопротивление — кристаллы сульфата свинца переходят в аморфное состояние. Выделение смеси газа не превышает естественного испарения при полном использовании элементов в химической реакции.

Автоматическое ступенчатое снижение зарядного тока приводит к качественному восстановлению электродов аккумуляторов.

Характеристики устройства:
Напряжение сети 220 Вольт
Мощность трансформатора 180 Ватт
Ток заряда средний до 8 Ампер
Ток заряда амплитудный до 20 Ампер
Ток разряда 0,2 – 1 Ампер
Буферный ток подзаряда 0,14 Ампера
Напряжение аккумуляторов 12 Вольт
Ёмкость аккумуляторов до 180 А/час
Время зарядного цикла 2-6 мк.сек.
Время разрядного цикла 0.5 -3 мк.сек.
Время полного заряда от 3 до 5 часов

Схема ступенчатого зарядно-разрядного устройства

Электронная схема устройства ступенчатого восстановления зарядно-разрядным током конструктивно состоит из нескольких блоков: мультивибратора прямоугольных импульсов на цифровой микросхеме DD2, таймера временных интервалов на 14-разрядном асинхронном цифровом счётчике (счётчике пульсаций) — DD2, дающем на своих выходах Q0-Q13 16384 двоичных отсчётов.

Счётчик имеет выходной каскад, формирующий тактовые импульсы и сбрасывает выходные сигналы в нуль при напряжении высокого уровня на входе сброса R. При замыкании кнопки SA1 входа R м/с DD1 на шину питания включается счётчик и выключается при достижении заданного резистором R1 времени, при высоком уровне на выходе 3DD2.

Аналоговый таймер компаратора на микросхеме DA2 позволяет с помощью внешних цепей управлять амплитудой и временными интервалами импульсов зарядного и разрядного тока. Ступенчатое снижение тока заряда зависит от прошедшего времени с начала восстановления аккумулятора и уровня напряжений на выходах счётчика DD2. Коммутация токов заряда и разряда выполняется ключами на полевых транзисторах разной структуры — VT1,VT2. В отличии от ключей на биполярных транзисторах они менее нагреваются из-за низкого сопротивления перехода сток — исток, единственное условие — входное напряжение затвора не должно превышать напряжение питания. Один из ключей разряжает аккумулятор на нагрузку в виде мощного резистора R17, второй подаёт зарядный ток в аккумулятор с сетевого выпрямителя. Очерёдность переключения режимов, длительность импульсов, скважность и частота зависит от параметров внешних цепей компаратора таймера DA2. Параллельный стабилизатор на аналоговом таймере DA1 устанавливает напряжение на прямом входе 5 DA2 в зависимости от текущего времени заряда и поддерживает заданный уровень зарядно – разрядного тока.

Индикация состояния цепей выполнена на светодиодах разного цвета свечения, а алгебраическая сумма токов заряда и разряда определяется на гальваническом приборе постоянного тока В1.

Генератор временных интервалов выполнен на цифровых элементах 2 ИЛИ -НЕ DD1.1, DD1.2. Только совпадение низких уровней на входах элементов даёт высокий уровень на выходе инвертированного сигнала. Внешние элементы: резистор R1 и конденсатор С1 позволяют изменять частоту мультивибратора в широких пределах F=0,44/R1C1.

Частота мультивибратора устанавливается плавно резистором R1 около одного герца. Светодиод HL1 мигая индицирует ход отсчёта времени. Время заряда аккумулятора устанавливается резистором R1. Вход 6 элемента DD1.2 позволяет выполнить остановку работы мультивибратора по окончанию назначенного времени восстановления аккумулятора. После появления высокого уровня на выходе 3 DD2 генератор на микросхеме DD1 прекращает работу.

Импульс счёта с периодом, зависящим от значений R1, C1 поступает с мультивибратора на вход С асинхронного счётчика DD2, выходы счётчика Q0-Q13 переключаются на высокий уровень, каждый через определённое время.

Напряжения высокого уровня с выходов счётчика Q10-Q13 через резисторы R4-R7 и обратные диоды VD1-VD4 суммируется на резисторе R9 — чем больше прошло времени с начала отсчёта, тем выше напряжение. При максимальной величине напряжения на резисторе R9, прецизионный аналог стабилитрона с регулируемым напряжением стабилизации DA1 максимально откроется управляющим напряжением по входу 1DA1 и напряжение на модифицированном входе 5DA2 будет ограничено только резистором R12 до нижнего уровня стабилизации DA1 в 2,5 вольта, что ниже 1/3 напряжения питания, таймер DA2 — управления зарядом аккумулятора GB1, отключит заряд аккумулятора.

На практике это условие выполнять не обязательно, достаточно чтобы оставался небольшой ток буферного подзаряда.

Частичное снижение опорного напряжения по входу 5DA2 увеличивает частоту генерации таймера DA2, без изменения скважности импульса, что приводит к снижению тока заряда на данной ступени зарядно -разрядного цикла.

Компаратор таймера DA2 позволяет устанавливать максимальные токи заряда и разряда с помощью регуляторов R11- «Заряд» и R13 — «Разряд».

Резистором R9 устанавливается буферный ток подзаряда аккумулятора при высоких уровнях на всех выходах счётчика и цепи отрицательной обратной связи.

Перезаряда аккумулятора не произойдёт по нескольким причинам: ступенчатая падающая характеристика зарядно-разрядного цикла, со снижением тока через определённые счётчиком промежутки времени; остановка счёта по окончании заданного времени восстановления; автоматическое отключение заряда аккумулятора в случае: его отсутствия; слабого контакта в зажимах или неверной полярности подключения; питание микросхем от аккумулятора.

Читайте так же:
Изделия из металлических труб своими руками

В схеме можно предусмотреть снижение тока заряда от повышения окружающей температуры или трансформатора, заменой резистора R10 на терморезистор типа ММТ-1.

Диод VD5 в цепи разряда конденсатора С5, установлен для разделения зарядной (R10, R11) и разрядной R13 — цепей. При зарядке конденсатора С5 до уровня в 2/3 Uп, внутренний триггер таймера переключит верхний компаратор по входу 6DA2 на разряд конденсатора, напряжение на выводе 7DA2 снизится до нуля, полевой транзистор VT1 — прямой проводимости, откроется, аккумулятор GB1 начнёт разряжаться через резистор R17 с периодом времени Т1= 0,69 R13C5. Светодиод HL2 индицирует наличие разрядного тока. По окончании цикла разрядки внутренний транзистор таймера закроется и возобновится цикл зарядки конденсатора С5, с ростом напряжения от 1/3 Uп до 2/3 Uп. Происходит зарядка аккумулятора, при высоком уровне напряжения на выходе 3DA2 и закрытом ( с высоким сопротивлением) выходе 7DA2. Полевой транзистор VT2 открыт и заряжает аккумулятор GB1 от сетевого источника питания с периодом Т2= 0.69C5(R10+R11). Разрядка аккумулятора в это время не происходит, амперметр B1 указывает на общий ток цепи заряда аккумулятора.

Перегрузки в цепи зарядного тока индицируются как аварийная ситуация индикатором HL3.
Питание микросхем устройства ступенчатого заряда выполнено от аккумулятора GB1 через аналоговый стабилизатор напряжения DA3. В отсутствии аккумулятора или неправильной его коммутации схема останется без питания. Отсутствие или яркое свечение светодиода HL4 также укажет на неверное подключение аккумулятора.

Для зарядки аккумуляторов в 180 А/час достаточно тока не более 5-8 ампер, при мощности трансформатора в 150-200 ватт типа ТС-180, ТН -55,ТН- 61.

Полевые транзисторы для защиты от перегрева необходимо обеспечить алюминиевыми радиаторами размерами 60*58*40 мм.

Фотография ступенчатого зарядно-разрядного устройства

Наладку схемы надлежит начать с проверки напряжений питания микросхем и сетевого блока питания.

Следует учесть, что микросхемы и разрядный транзистор VT1 питаются от аккумулятора GB1, зарядная цепь на транзисторе VT2 — от сетевого источника тока на трансформаторе T1.

Для ускорения проверки работы микросхем конденсатор С1 временно заменить ёмкостью 0,01 мкФ. После нажатия кнопки «Пуск» счёт запустится, о чём укажет индикатор HL 1 «Счёт».

Работа таймера DA2 устанавливается отдельно, предварительно перевести движок резистора R9 в нижнее, по схеме, положение, при этом напряжение на выводе 5DA2 будет максимального значения, резистором R11 установить максимальный ток заряда Iз = 0,05С по амперметру в соответствии с ёмкостью аккумулятором GB1, где С — ёмкость аккумулятора.

Цепь отрицательной обратной связи с аккумулятора на резистор R9 через резистор R8 позволяет автоматически снижать зарядный ток, при возникновении электролиза электролита и сопутствующем росте напряжения на аккумуляторе. Приемлемый номинал резистора R8 устанавливается по устранению процесса электролиза путём понижения номинала.

Радиодетали в схеме ступенчатого зарядно-разрядного устройства общего применения: микросхемы серии К561 или К176, прецизионный аналог стабилитрона серии КР142ЕН19А, аналоговый таймер типа КР1006ВИ1. Полевые транзисторы прямой проводимости VT1 — на ток до пяти ампер при напряжении 100 вольт, обратной проводимости VT2 — на ток свыше 20 ампер при напряжении 150 вольт.

Литература:
1. В.Коновалов, А.Разгильдеев. Восстановление аккумуляторов. Радиомир 2005 №3 с.7.
2 .В.Коновалов. А.Вантеев. Технология гальванопластики. Радиолюбитель №9.2008.
3. В.Коновалов. Пульсирующее зарядно-восстановительное устройство Радиолюбитель № 5 /2007г. стр.30.
4. В.Коновалов. Ключевое зарядное устройство. Радиомир №9/2007 с.13.
5. Д.А.Хрусталёв. Аккумуляторы.г. Москва. Изумруд.2003 г.
6. В.Коновалов «Измерение R-вн АБ».«Радиомир» №8 2004 г. стр.14.
7. В.Коновалов «Эффект памяти снимает вольтдобавка.» «Радиомир» №10.2005 г. стр. 13.
8. В.Коновалов «Зарядно – восстановительное устройство для NI-Cd аккумуляторов.». «Радио» №3 2006 г. стр.53

Авторы: Коновалов Владимир, Вантеев Александр (Творческая лаборатория «Автоматика и связь» ИРК ПО)

ЗАРЯДНО-РАЗРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО

В этой статье речь пойдёт о разрядно-зарядном устройстве (РЗУ). Так как у моих детей много радиоуправляемых устройств, в виде разных машин, танка и вертолёта, то соответственно такое же количество простых зарядок к ним. Постоянно приходилось выбирать из кучи ту, которая нужна была на данный момент. Причём разъёмы для подключения аккумулятора у большинства, были одинаковые и различались лишь по напряжению.

универсальное зу для аккумов

Логично, что перепутать их не составляло труда, что и было сделано по неосторожности. Итог — расплавившийся блок зарядки! Это натолкнуло меня на создание данного устройства, выполненного в корпусе неисправной автомагнитолы. Функционально зарядно-разрядное устройство можно разделить на 8 узлов.

зарядно-разрядное устройство своими руками

Первый узел — блок питания. Так как он промышленного производства, останавливаться особо на его конструкции не будем. Для данной конструкции подойдёт как импульсный, так и обычный сетевой трансформатор с напряжением на вторичных обмотках 12-13 вольт. Главное он должен иметь две вторичные независимые обмотки. Для чего это нужно, будет сказано далее. В моём первом варианте, как я уже говорил, использован импульсный блок питания от старого компьютерного периферийного устройства, с двумя независимыми обмотками. Напряжение на обмотке III (рис. 1) стабилизировано с помощью параллельного стабилизатора и оптопары, управляющей силовым транзистором блока питания. Обмотка IV не стабилизирована, и имеет напряжение 11 вольт.

Второй узел — высокостабильный источник напряжения с питанием параметрического стабилизатора R4, VD1 выходным напряжением от этого же источника. За основу его была взята схема из журнала «Радио» № 1 за 1997г. автора С. Алексеева (зарядные устройство для Ni-Cd аккумуляторов и батарей). Во втором экземпляре такого же устройства, сделанного знакомому, по его просьбе, этот модуль был собран иначе (рис.2), но принцип действия его тот же. С выхода источника, эмиттер VT1 (рис.1), стабилизированное напряжение поступает на делитель, состоящий из R5-R12, и через переключатель SA1 на повторитель напряжения. С точек соединения (1-8) снимается опорное напряжение от 1,4v до 11,2v. На схеме обозначение 1,2v., 2,4v, 3,6v….11,2v, соответствует 1,2,3….8 аккумуляторам. В радиоуправляемых игрушках используются аккумуляторы, состоящие из нескольких одиночных элементов (рис.3). Напряжение заряженного аккумулятора должно быть на 17-20% больше номинального, т.е. 1,4v-1,44v. Для 8 отдельных аккумуляторов номинальное напряжение 9,6v (1,2х8), а 11,2v (1,4х8) соответствует полностью заряженному аккумулятору. Обозначение 1,2v., 2,4v и т.д. на панели управления, указано для удобства пользования, так как на аккумуляторах пишут именно номинальное напряжение.

Читайте так же:
Как самому сделать мотоблок своими руками

высокостабильный источник напряжения с питанием параметрического стабилизатора

Третий узел зарядно-разрядного устройства – точный повторитель напряжения снимаемого с SA1, с большой нагрузочной способностью, который тоже взят из указанной статьи. В его состав входят элементы R13,R14,DA1.2,VT2,C5,C6. Подбором конденсатора С6 устраняют высокочастотную генерацию узла. В первом варианте VT2 КТ972А, во втором КТ817А. Разницы в работе не замечено.

аккумуляторы, состоящие из нескольких одиночных элементов

Четвертый узел – стабилизатор тока, собранный на микросхеме DA2.1 и транзисторе VT3. В цепи истока стоит мощный резистор R26 сопротивлением 1ом и мощностью 5Вт, являющийся датчиком тока. Напряжение с него поступает на инвертирующий вход микросхемы DA2.1. Особенностью данного стабилизатора тока является линейная зависимость напряжения на неинвертирующем входе и тока на стоке транзистора, т.е. проще говоря, напряжение равно току. При Uвх=1mV, ток в цепи стока будет 1mA, при Uвх=1V, ток соответственно 1А. Применение транзистора VT3 типа IRF1010N, обусловлено весьма малым сопротивлением открытого канала — 0,01ома. Иные значения тока подбираются резисторами R16-R24. Минимальное значение подбирают резистором R24 в положении «1» SA2, следующее значение тока резистором R23 в положении «2» SA2, и так далее. Если использовать опорное напряжение +1,2V, снятое с точки «Е» (рис.1), то максимальный ток разряда-заряда будет около 1,2А. Но при этом, следует заменить транзистор VT2 более мощным.

Схема и фотографии проверенного зарядно-разрядного устройства для аккумуляторов

Пятый узел – разрядный. Он используется для предварительного разряда аккумулятора. Известно что, если аккумулятор не разряжать до значения 1 вольт на 1 элемент, начинает проявляться так называемый «эффект памяти», соответственно ёмкость аккумулятора со временем уменьшается. Особенно это характерно для NI-Cd аккумуляторов. Узел состоит из компаратора на микросхеме DA2.2, транзистора VT4,реле К1 и кнопки включения режима разрядки SA4, имеющей не фиксированное положение в нажатом состоянии. При кратковременном нажатии на SA4,если напряжение на одном элементе аккумулятора более 1V, включается реле К1 и своими контактами К1.3, подключает узел к шине питания +15V, контакты реле К1.2 подключают (-) аккумулятора к общем минусовому проводу (земле) устройства, а (+) аккумулятора через К1.1 к стоку VT3.Начнётся разрядка. От положения SA2 (ток АКБ), зависит ток разряда. После предварительной разрядки аккумулятора, компаратор наDA2.2 отключает реле, и (-) аккумулятора контактами реле К1.2 подключает к стоку VT3, (+) контактами К1.1 к эмиттеру VT2. Начнётся зарядка тем же током. Нормальным током заряда считается ток 1/10 от ёмкости аккумулятора. При ёмкости аккумулятора 1000mAh, ток заряда-100mA. Работа узла зависит от количества и напряжения аккумуляторов, подключенных к устройству и положения SA1. Напряжение на инвертирующем входе DA2.2 (т. Г), должно быть 1V (подбирается резистором R32) в положении «1» переключателя SA1, и с каждым переключением увеличиваться на 1V. В положении «8» SA1, соответственно 8V.

блок переключателей зарядно-разрядного устройства для аккумуляторов

Шестой узел — стабилизатор образцового напряжения с выходным напряжением +0,5 вольта. Изменить его можно подбором резисторов R28,R29. Он собран на DA3. Опорное напряжение необходимо для работы стабилизатора тока DA2.1, VT3. В первом варианте он выполнен на одном из четырёх ОУ входящих в состав DA2 и транзисторе для поверхностного монтажа. Опорное напряжение такое же и составляет +0,5v. Следует отметить, что этот узел на КР142ЕН22 имеет более простое решение.

плата с деталями зарядно-разрядного устройства

Седьмой узел РА1 — это цифровой измеритель тока. В данном варианте использован модуль ЕК3488М фирмы ЕКITS, включенный в режим измерения напряжения до 1V. Напряжение питания модуля по паспорту 6-20V, ток потребления около 0,08А. Измерительный вход ЕК3488М подключен к резистору R26. Напряжение на нём равно току разряда-заряда. Питается модуль, как и всё устройство от обмотки III трансформатора блока питания.

ЗАРЯДНО-РАЗРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКБ

Восьмой узел РА2. В первом варианте РА2 отсутствует, однако с его установкой нет никаких проблем. Второй вариант (для знакомого) имеет РА2. В начале статьи, рассказывая о блоке питания, я сказал о дополнительной независимой вторичной обмотке трансформатора. Она нужна для питания вольтметра на модуле EK-2501, той же фирмы. Измерительный вход модуля всегда подключен к плюсовому выводу разъёма ХР1, к которому подключается аккумулятор, через первую группу контактов SA3,замкнутых при включении устройства. Общий провод модуля подключается к минусовому выводу ХР1. Это схемное решение позволяет контролировать напряжение на аккумуляторе, как во время заряда, так и во время разряда, а минус аккумулятора связан с «землёй» устройства только во время режима разрядки. Если же (-) вольтметра подключить к «земле» устройства, то не будет контролироваться изменение напряжения на аккумуляторе. Вот именно по этой причине и нужна обмотка IV в блоке питания. В принципе можно обойтись без вольтметра и дополнительной обмотки, контролируя лишь ток. Нулевым показаниям миллиамперметра РА1, соответствует полная зарядка аккумулятора. Вторая группа SA3 используется для подключения блока питания к сети. Такое решение принято для исключения разрядки аккумулятора через элементы устройства, при положении SA3 в состоянии выключено, если, к примеру, нет времени разъединять разъёмы аккумулятора и разрядно-зарядного устройства.

зарядно-разрядное устройство в эксплуатации

Описанное зарядно-разрядное устройство находится в эксплуатации с августа 2009 года, и не разу не подводило. Надеюсь, статья была интересной для вас. Если возникнут, какие вопросы, задавайте на форуме. Всем удачи, с вами был Сергей Крылов. (INVERTOR).

Originally posted 2019-07-14 18:13:11. Republished by Blog Post Promoter

Зарядно-разрядное устройство для тяговых АКБ

автоматическое зарядно-разрядное устройство для тяговых АКБ

Профессиональное автоматическое зарядно-разрядное устройство для заряда, разряда, проведения контрольно-тренировочных циклов, диагностики, восстановления и обслуживания тяговых аккумуляторных батарей электропогрузчиков, электроштабелёров электрокаров.

Читайте так же:
Ручные вальцы своими руками чертежи

Автоматическое зарядно-разрядное устройство обладает следующими преимуществами:

  • возможность проводить разряд АКБ и контрольно-тренировочные циклы;
  • возможность восстанавливать/лечить АКБ;
  • импульсный метод заряда, не допускающий кипения и продлевающий ресурс АКБ;
  • заряд реверсивными токами для уменьшения эффекта сульфатации пластин (для кислотных АКБ);
  • встроенная система диагностики АКБ;
  • автоматическое определение неисправности/изношенности АКБ в процессе заряда (анализ графиков изменения тока и напряжения в процессе заряда);
  • автоматический опрос модулей контроля АКБ и подбор оптимальной методики заряда в автоматическом режиме, в том числе предупреждение о необходимости проведения КТЦ или информирование о «здоровье» АКБ (опция);
  • расширенный диапазон выходного напряжения, позволяющий обслуживать как щелочные, так и кислотные АКБ, а также компенсировать падение напряжения на проводах и клеммах;
  • система компенсации потерь напряжения на проводах (зарядное устройство можно располагать на большом удалении от АКБ, например, в другом помещении, при этом это никак не скажется на качестве заряда АКБ, т.к. зарядное устройство автоматически скомпенсирует теряемую на проводах мощность);
  • возможность подключать датчики температуры АКБ;
  • поддержка стандартных зарядных методик DIN 41 773, DIN 41 774, DIN 41 775, DIN 41 776, а также поддержка оригинальных методик заряда, в том числе заряд, не допускающий кипения АКБ, и ускоренный заряд, безопасный для АКБ.
  • возможность редактировать и создавать собственные профили (алгоритмы) заряда АКБ;
  • простой и интуитивно понятный интерфейс пользователя с цветным жидкокристаллическим дисплеем (для запуска заряда достаточно просто указать ёмкость и номинальное напряжение АКБ).
  • высокое качество стабилизации выходных параметров (пульсации тока не более 0,5%).
  • небольшие габариты и масса при высокой мощности;
  • Российская разработка и производство, соответственно полная и оперативная техническая поддержка и соблюдение Российских стандартов;
  • высокая надёжность устройства, наличие защит от неверных действий пользователя и самодиагностики работоспособности устройств.

Особенности зарядно-разрядного устройства:

  • наличие мощного процессора;
  • наличие разрядного каскада, обеспечивающего ток разряда равный току заряда;
  • наличие модуля диагностики АКБ;
  • наличие беспроводного канала для связи электронным регистратором эксплуатации АКБ;
  • уникальное программное обеспечение.

Зарядно-разрядное устройство для тяговых АКБ обладает особенностью, отличающей его от других изделий — наличие полноценного разрядного каскада. Универсальное зарядно-разрядное устройство поддерживает разряд токами, равными току заряда. Зарядно-разрядное устройство поддерживает несколько режимов разряда:

  • разряд со стабилизацией напряжения;
  • разряд со стабилизацией тока;
  • импульсный разряд.

Универсальное зарядное-разрядное устройство оснащено несколькими 32-х разрядными процессорами и уникальным программным обеспечением, которое позволяет данному устройству реализовывать сложные многоступенчатые алгоритмы заряда и разряда, оценивать изношенность АКБ так же, как это делает опытный аккумуляторщик, оценивая динамику изменения тока и напряжения в процессе заряда АКБ. Наличие разряда позволяет проводить заряд АКБ реверсными токами, проводить контрольно-тренировочные циклы, осуществлять формовку АКБ.

Зарядка импульсными токами позволяет существенно продлить ресурс АКБ. Это достигается за счёт того, что при импульсном заряде после подачи порции энергии в АКБ следует пауза для выравнивания плотности электролита и усвоения заряда. При заряде постоянным током, часть энергии не успевает усваиваться АКБ, т.к. химическая реакция протекает значительно медленнее электрической, при этом происходит кипение электролита. Особенно это хорошо заметно на последних этапах заряда, когда аккумулятор уже не способен принимать заряд, а ЗУ продолжает подавать зарядный ток, то в этот момент начинается интенсивное кипение электролита АКБ.

зарядно-разрядное устройство для тяговых АКБ

Наилучшим методом заряда является заряд реверсивными токами. В этом случае за импульсом заряда следует импульс разряда, который ускоряет процесс выравнивания плотности электролита. Соответственно при заряде реверсивным током в конце заряда выделяется меньше тепла и интенсивное газовыделение начинается позже, создаются оптимальные условия регулирования восстановительных реакций, уменьшаются скорости роста кристаллов сульфата свинца.

универсальное зарядно-разрядное устройство

Зарядно-разрядные устройства для тяговых АКБ, оснащённые модулем диагностики АКБ, способны обеспечивать кратковременные импульсы разряда большой мощности. Таким образом, анализируя характеристики изменения ЭДС аккумулятора, автоматическое зарядно-разрядное устройство способно оценить степень изношенности АКБ.

Автоматическое зарядно-разрядное устройство для аккумуляторных батарей электровозов серии ЗРУ-ЭВ

Автоматическое зарядно-разрядное устройство серии ЗРУ-ЭВ специально предназначено для заряда, разряда, проведения контрольно тренировочных циклов (КТЦ) и восстановления (десульфатации) аккумуляторных батарей электровозов всех видов и модификаций. Устройство серии ЗРУ-ЭВ используется для обслуживания как кислотных, так и щелочных аккумуляторов всех типов.

С завода, зарядно-разрядное устройство серии ЗРУ-ЭВ выпускается с запрограммированными автоматизированными алгоритмами заряда и разряда для всех типов щелочных или кислотных аккумуляторов устанавливаемых на электровозы российского или иностранного производства (смотрите вкладку Типы АКБ). По желанию покупателя изделие может быть оснащено любыми нестандартными алгоритмами заряда.

Модели электровозов аккумуляторы которых обслуживаются устройством ЗРУ-ЭВ

ИзображениеНаименование и краткое описание
Электровоз ЭП-1 и его модификации
Эксплуатируется с 1999 г. на Западно-Сибирской ж/д, Восточно-Сибирской ж/д, Северо-Кавказской ж/д, Юго-Восточную ж/д
Электровоз ЭП-20 и его модификации
Эксплуатируется с 2011 г. по маршрутам Москва — Хельсинки, Москва — Адлер, Москва — Воронеж, Москва — Ростов-на-Дону
Электровоз ЭП-1М и его модификации
Эксплуатируется с 2007 г. на Октябрьской ж/д
Электровоз Э-5К и его модификации
Эксплуатируется с 2004 г. предназначен для вывозной и легкой магистральной работы, также используется для вождения пригородных поездов
Электровоз ЭП-2К и его модификации
Эксплуатируется с 2008 г. в депо Санкт-Петербург-Московский Октябрьской железной дороги, в депо Барабинск Западно-Сибирской железной дороги.
Электровоз 2ЭС-4К (Дончак) и его модификации
Эксплуатируется с 2008 г. на Октябрьской ж/д, Северо-Кавказской ж/д
Электровоз 2ЭС-10 и его модификации
Эксплуатируется с 2010 г. в депо Челябинск Южно-Уральской железной дороги для эксплуатации на сложном участке Челябинск — Златоуст — Кропачёво

Аккумуляторные батареи устанавливаемые на электровозы состоят из определенного количества последовательно соединенных между собой кислотных или щелочных аккумуляторов, с суммарным выходным напряжением до 110 В. В зависимости от вольтажа системы электроснабжения электровозов, можно подобрать различные варианты аккумуляторных батарей соответствующие требуемому напряжению.

Аккумуляторы используются для питания низковольтной аппаратуры электровозов, а также для обеспечения работы систем управления, систем безопасности, служебного освещения электровоза.

Внимание. Зарядно-разрядное десульфатирующее устройство ЗРУ-ЭВ обслуживает все типы аккумуляторных батарей, которые эксплуатируются на различных электровозах.

Основные типы аккумуляторных батарей обслуживаемых устройством ЗРУ-ЭВ

ИзображениеНаименование и краткое описание
Аккумуляторная батарея 48 V PzV-230Ah
Состоят из 4-ти последовательно соединенных секций 12V PzV-230Ah. Имеет напряжение постоянного тока номинальной величины 48 В с емкостью 230 А/ч.
Аккумуляторная батарея 96 V PzV-230Ah
Состоят из 8-ти последовательно соединенных секций 12V PzV-230Ah. Имеет напряжение постоянного тока номинальной величины 96 В с емкостью 230 А/ч.
Аккумуляторная батарея 40КL160P
Состоит из 40 последовательно соединенных аккумуляторов KL160P. Имеет напряжение постоянного тока номинальной величины 48 В с емкостью 160 А/ч.
Аккумуляторная батарея 36KL160P
Состоит из 25 блоков 2КН220Р, соединенных последовательно гибкими перемычками. Имеет напряжение постоянного тока номинальной величины 43,2В с емкостью 160 А/ч.

Помимо аккумуляторных батарей, на электровозах используются обычные аккумуляторы, предназначенные для резервного питания электроаппаратуры и различных приборов.

Основные типы аккумуляторов обслуживаемых устройством ЗРУ-ЭВ

Наименование параметров12V PzV-230AhKL160P HK125ПKL125P
Номинальная емкость, А.ч.230160125220
Номинальное напряжение, В121,21,21,2

Отличая щелочных аккумуляторов от кислотных

Щелочные аккумуляторыКислотные аккумуляторы
Простота в обслуживанииУвеличенный КПД и большая энергоотдача
Увеличенный срок службыНе требовательны к постоянным зарядам, для восстановления своей емкости
Не так чувствительны к перезарядке и глубине разрядаВо время зарядки не выделяют едких паров.
Более высокая цена по сравнению с кислотнымиНизкая цена по сравнению с щелочными

Способы заряда аккумуляторных батарей

Существует множество способов для осуществления заряда кислотного или щелочного аккумулятора. Каждый способ имеет свои преимущества и недостатки. В зарядное устройство ЗРУ-ЭВ нашего производства, уже заложены, все возможные способы зарядки аккумуляторных батарей . Ниже приведены самые известные и повсеместно применяемые способы заряда акб.

  • Зарядка аккумулятора при постоянном токе;
  • Зарядка аккумулятора при постоянном напряжении;
  • Форсированная зарядка АКБ;
  • Контрольно-тренировочный цикл;
  • Зарядка аккумулятора импульсным током;
  • Зарядка аккумулятора пульсирующим током;
  • Зарядка аккумулятора ассиметричным током;
  • Зарядка аккумулятора по Вудбриджу (правило ампер-часов).

Если рассматривать заряд акб постоянным током, то заряд кислотного аккумулятора происходит при величине зарядного тока равной I = Q/10, а щелочного аккумулятора при величине зарядного тока равной I = Q/4.

В данном случае:

  • Q — паспортная емкость аккумулятора (А*ч),
  • I — средний зарядный ток, А.

Если у Вас имеется кислотный аккумулятор емкостью 120 А/ч, то для него необходим зарядный ток равный 12А, а для щелочного аккумулятора емкостью 70 А/ч можно уже использовать зарядный ток равный 17,5 А, при 20 часовом режиме заряда постоянным током.

Помните. Если Вы заряжаете кислотные аккумуляторы слишком большим током, это может привести к разрушению или деформации пластин внутри него. Для уточнения рекомендуемого зарядного тока, необходимо воспользоваться инструкцией поставляемой вместе с аккумулятором.

Для контроля степени заряженности необходимо следить за значениями напряжения и плотности электролита для кислотного аккумулятора, а для щелочного необходимо контролировать значение напряжения. Кислотные аккумуляторы, слишком чувствительны к перезаряду или недозаряду, поэтому необходимо своевременно заканчивать заряд.

Окончание зарядки кислотного аккумулятора характеризуется установлением напряжения на одном элементе аккумуляторной батареи, равного 2,5-2,6 В (в зависимости от типа акб).

Щелочные АБ менее критичны к режимам. Для них окончание зарядки характеризуется установлением на одном элементе постоянного напряжения 1,6-1,7 В. (в зависимости от типа акб).

Если рассматривать заряд акб постоянным напряжением, то чтобы полностью зарядить аккумулятор, Вам потребуется задавать напряжение на зарядном устройстве намного больше, чем номинальное напряжение самого аккумулятора.

Рассмотрим щелочной аккумулятор KGL70P с номинальным напряжением 12 В. Используя его заряд постоянным напряжением 14,4 В, в течении 24 часов, мы сможем его зарядить всего лишь на 75-85%. Если напряжение во время заряда будет составлять 15 В, мы сможем осуществить заряд аккумулятора, всего лишь на 85-90%. Чтобы зарядить аккумулятор на 100% нам потребуется напряжение зарядного устройства 16,3-16,4 В.

Используя метод заряда постоянным напряжением, стоит учитывать, что зарядное устройство должно иметь ограничения максимального зарядного тока. В процессе заряда аккумулятора постоянным напряжением, зарядный ток постепенно уменьшается до 0 а напряжение аккумулятора выравнивается с напряжением зарядного устройства.

Зарядно-разрядное устройство ЗРУ-ЭВ само контролирует все необходимые процессы во время заряда аккумуляторных батарей. Вам достаточно всего лишь ввести название своего аккумулятора и выбрать способ заряда и больше ни о чём не беспокоится.

Технические характеристики зарядно-разрядного устройства ЗРУ-ЭВ

Наименование характеристики, ед. изм.Значение
Макс. выходной ток заряда, Ав зависимости от типа акб (до 400 А)
Макс. выходное напряжение, Вв зависимости от типа акб (до 400 В)
Макс. выходной ток разряда, Ав зависимости от типа акб (до 100 А)
Мощность разряда, Втв зависимости от типа акб (до 5000 Вт)
Габаритные размеры, ммв зависимости от типа корпуса (вкладка чертежи)
Дискретность изменения выходного напряжения, В0,1
Дискретность изменения выходного тока, А0,1
Напряжение питания, В/Гц380/50
Степень защиты оболочки по ГОСТ 14254-96IP20

Внимание. В зарядно-разрядном устройстве ЗРУ-ЭВ заложены основные алгоритмы зарядки стандартных аккумуляторных батарей используемых на вагонах метрополитена. Для зарядки аккумулятора, Вам необходимо всего лишь выбрать тип акб и нажать кнопку пуск.

Если на Ваших вагонах используются нестандартные аккумуляторы, Вы можете сообщить нам их технические характеристики и наши специалисты добавят в базу зарядного устройства необходимые Вам алгоритмы заряда.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector