1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10/10 10,00оценок: 2

Стенд для проведения КТЦ АКБ

Тема в разделе "Бесперебойное (аварийное) электропитание", создана пользователем Strangeman, 01.12.14.

  1. Strangeman
    Регистрация:
    24.07.11
    Сообщения:
    9.475
    Благодарности:
    5.637

    Strangeman

    -лужу, паяю, ЭВМ починяю...

    Strangeman

    -лужу, паяю, ЭВМ починяю...

    Регистрация:
    24.07.11
    Сообщения:
    9.475
    Благодарности:
    5.637
    Адрес:
    Ростовская обл. д. Золотарево
    Стенд для проведения КТЦ АКБ
    Некоторое время колебался, но решился на создание темы :)
    Не будет интересна - снести всегда можно.

    Давно было интересно узнать реальные х-ки реальных аккумуляторов.
    Качественных описаний много, но даже они расходятся.
    Количественных мало и в них полный раздрай. Одни пишут, что КПД цикла свинцово-кислотной батареи 60%, а у других все 92% выходят. Тоже и со щелочью. Да и с лифером не все однозначно.
    И вот купил я себе 22шт НК-55 и захотелось мне параметры их посмотреть, но банальное определение емкоси - задача трудоемкая, а если их 22 шт. Безусловно, можно заряжать и разряжеть батареей, контроллируя в конце процесса каждую банку и изымая дошедшие до критического уровня напряжения, но все равно хлопотно.
    Вот так и родилась идея сделать стенд.
    Првый блин получился комом, но это была "проба пера".
    Какие выводы сделал для себя:
    1. Невероятная избыточность данных, но вначале и конце ее нет.
    Решение. Писать данные не по фиксированному временному интервалу, а по событию изменения напряжения. При этом на индикатор можно выводить емкость и энергию каждую секунду нарастающим итогом, чтобы не скучно было.

    2. Отсутствие усреднения. Я догадывался, что проблема будет, но подав напряжение с потенциометра наблюдал поразительно стабильные результаты. В реале получил периодические выбросы.
    Решение. Ввести усреднение, заодно и под период питающей сети. Изменить выход из режима заряда/разряда, проверять напряжение несколько раз и выходить только при четком подтверждении выхода за предел.

    Сделано, не сделано, хочется...
    1. Заряд по критериям: -
      1. Время -;
      2. Влитая емкость -;
      3. Влитая энергия -;
      4. Напряжение -;
      5. Температура АКБ.
    2. Разряд по критериям:
      1. Напряжение +;
      2. Слитая емкость +;
      3. Слитая энергия +;
      4. Температура АКБ.
    3. Индикация на ЖКИ -;
    4. Хранение всех настроек в EEPROM с возможностью изменения через меню -;
    5. Логирование через UART (USB) +;
    6. Работа через ethernet -;
    7. Логирование на SD. А вообще имеет смысл? -;
    8. Управление током заряда -;
    9. Управление током разряда -;
    10. Измерение внутреннего сопротивления -;
    11. Измерение температуры АКБ -;
    12. Измерение КПД цикла -.

    Если есть конкретные предложения и идеи - пишите.
     
    Последнее редактирование: 01.12.14
    Strangeman , 01.12.14
    #1 + Цитировать
  2. Solarbat
    Регистрация:
    06.10.13
    Сообщения:
    3.181
    Благодарности:
    862

    Solarbat

    Живу здесь

    Solarbat

    Живу здесь

    Регистрация:
    06.10.13
    Сообщения:
    3.181
    Благодарности:
    862
    Адрес:
    Москва
    Если температура банок имеет значение, то, возможно, стоит её указывать.
     
    Solarbat , 01.12.14
    #2 + Цитировать
  3. wcreader
    Регистрация:
    19.11.13
    Сообщения:
    7.048
    Благодарности:
    1.207

    wcreader

    Живу здесь

    wcreader

    Живу здесь

    Регистрация:
    19.11.13
    Сообщения:
    7.048
    Благодарности:
    1.207
    Адрес:
    Россия, Ленинградская область
    Если есть автоматизация силами эвм - надо бы сделать исследований по скорости падения емкости при частичных зарядах.
     
    wcreader , 01.12.14
    #3 + Цитировать
  4. Strangeman
    Регистрация:
    24.07.11
    Сообщения:
    9.475
    Благодарности:
    5.637

    Strangeman

    -лужу, паяю, ЭВМ починяю...

    Strangeman

    -лужу, паяю, ЭВМ починяю...

    Регистрация:
    24.07.11
    Сообщения:
    9.475
    Благодарности:
    5.637
    Адрес:
    Ростовская обл. д. Золотарево
    ОК, но для этого нужно будет не просто 1 цикл автоматизировать, а писать программу на множество циклов.
    Автоматизация не совсем силами ЭВМ, в том смысле, что ВМ весьма скромная (по нынешним меркам) - AVR контроллер.

    Если готовы написать программу испытаний - сделайте. Вы же лучше знаете эти АК.
    Я имею в виду типа:
    1. заряд [параметры заряда] до [критерий];
    2. разряд [параметры разряда] до [критерий];
    3. повторить п. п. 1 и 2 N раз, измеряя [список параметров].
    PS но это, наверное, лучше в тему по щелочи, а здесь функционал устройства. Хотя, сложно разделять по такой грани :)
     
    Strangeman , 01.12.14
    #4 + Цитировать
  5. wcreader
    Регистрация:
    19.11.13
    Сообщения:
    7.048
    Благодарности:
    1.207

    wcreader

    Живу здесь

    wcreader

    Живу здесь

    Регистрация:
    19.11.13
    Сообщения:
    7.048
    Благодарности:
    1.207
    Адрес:
    Россия, Ленинградская область
    Программа конечно простейшая и прикладная бытовая:

    Режим 1ч:
    1. Заряд номинальным током в течении 1 ч.
    2. Разряд 23ч током где-то 1/25 от номинального (настраивать) или до достижения 1в на элементе. По результату записать в память: время разряда если короче 23ч, конечное напряжение разряда и увеличить значение счетчика циклов на 1.

    Режим 2ч:
    1. Заряд номинальным током в течении 2 ч.
    2. Разряд 46ч током где-то 1/25 от номинального (настраивать) или до достижения 1в на элементе.
    По результату записать в память: время разряда если короче 46ч, конечное напряжение разряда и увеличить значение счетчика циклов на 1.

    Режим 3ч:
    1. Заряд номинальным током в течении 3 ч.
    2. Разряд 69ч током где-то 1/25 от номинального (настраивать) или до достижения 1в на элементе.
    По результату записать в память: время разряда если короче 69ч, конечное напряжение разряда и увеличить значение счетчика циклов на 1.

    Режим 4ч:
    1. Заряд номинальным током в течении 4 ч.
    2. Разряд 92ч током где-то 1/25 от номинального (настраивать) или до достижения 1в на элементе. По результату записать в память: время разряда если короче 92ч, конечное напряжение разряда и увеличить значение счетчика циклов на 1.

    Заряд 5ч и более это уже почти номинал и про него и так примерно известно что и как будет. И он менее интересен по времени и кпд.

    А начинать тесты уже из вручную устанавливаемой начальной степени заряжености по результатам тц. Для удобства тоже сделать режим "разрядить заданным током заданное время".
     
    Последнее редактирование: 01.12.14
    wcreader , 01.12.14
    #5 + Цитировать
  6. Osolemio
    Регистрация:
    31.05.14
    Сообщения:
    3.833
    Благодарности:
    1.425

    Osolemio

    Живу дома. Сюда захожу

    Osolemio

    Живу дома. Сюда захожу

    Регистрация:
    31.05.14
    Сообщения:
    3.833
    Благодарности:
    1.425
    Адрес:
    Минск
    @Strangeman,

    Штука хорошая. Думал о такой. Тем более почти вся основная комплектуха есть в наличии.
    Даже есть ATMega16 сразу в сборе с кнопками, разъемами и ЖКИ. И платка RTC есть.
    Есть и ATMega128 и ЖКшки отдельно. Ethernet, ОУ и пр докупать надо.
    Я бы выбрал что-то одно - или Ethernet, или SD. Потому как многабукв писать надо будет :) А в случае с Ethernet еще и на ПК что-то изобразить придется.
    Для меня самая непонятная пока часть схемы это плавное управление напряжением и током хотя бы 0-25А. Пока путного ничего в голову не приходит. Подойдет ли тут ШИМ...

    А еще думал о балансире для свинчуг на мк... С дисплеем.
     
    Последнее редактирование: 01.12.14
    Osolemio , 01.12.14
    #6 + Цитировать
  7. wcreader
    Регистрация:
    19.11.13
    Сообщения:
    7.048
    Благодарности:
    1.207

    wcreader

    Живу здесь

    wcreader

    Живу здесь

    Регистрация:
    19.11.13
    Сообщения:
    7.048
    Благодарности:
    1.207
    Адрес:
    Россия, Ленинградская область
    Напряжением управлять нету надобности, нужно только мерять и учитывать. Ток можно попробовать крутить через крутилку готового источника типа ориона 415, но у него есть баги при низких напряжениях около 1..3в. Хотя это можно обходить включением последовательно нихроспирали чтобы поднять напряжение на выходе ориона хотя бы до 5..6в. До примерно 19..20а оно при этом отдает.
     
    wcreader , 01.12.14
    #7 + Цитировать
  8. Strangeman
    Регистрация:
    24.07.11
    Сообщения:
    9.475
    Благодарности:
    5.637

    Strangeman

    -лужу, паяю, ЭВМ починяю...

    Strangeman

    -лужу, паяю, ЭВМ починяю...

    Регистрация:
    24.07.11
    Сообщения:
    9.475
    Благодарности:
    5.637
    Адрес:
    Ростовская обл. д. Золотарево
    Должен подойти, но придется весь функционал перекладывать на контроллер.
    Можно собрать чисто аналоговый задатчик тока, я такие использую на работе, но там напряжение 27В, т. е. вольт этих больше, чем гуталина у дяди Матроскина.
    Когда имеешь дело с напряжением 1В - все несколько усложняется, но это только вопрос, что победит - необходимость реализации или лень.
     
    Strangeman , 01.12.14
    #8 + Цитировать
  9. Strangeman
    Регистрация:
    24.07.11
    Сообщения:
    9.475
    Благодарности:
    5.637

    Strangeman

    -лужу, паяю, ЭВМ починяю...

    Strangeman

    -лужу, паяю, ЭВМ починяю...

    Регистрация:
    24.07.11
    Сообщения:
    9.475
    Благодарности:
    5.637
    Адрес:
    Ростовская обл. д. Золотарево
    Вот так незатейливо сейчас выглядит разрядник.
    Разрядник.png
    VD2 на самом деле светодиод, а котакты слева должны иметь позиционные обозначения. А по ГОСТ желательно бы туда табличку, но перерисовывать лень.
    Знаю, что подаю дурной пример... :) Спешка.
     
    Strangeman , 01.12.14
    #9 + Цитировать
  10. Grok65
    Регистрация:
    19.07.12
    Сообщения:
    715
    Благодарности:
    337

    Grok65

    электрик

    Grok65

    электрик

    Регистрация:
    19.07.12
    Сообщения:
    715
    Благодарности:
    337
    Адрес:
    Москва
    Вещь конечно нужная, но хотелось бы определится по АКБ. Все типы АКБ в одну программу проверки не заложишь. А самое главное, это то, что современные свинцовые АКБ с кальцием вообще не терпят КТЦ, ибо после каждого такого КТЦ теряют емкость почти на треть. И как тут быть? Значит нужно городить какую то отдельную схему или режим проверки.
    Вопрос управления током и напряжением, вообще не вопрос. Все уже давно придумано до нас, хоть аналоговым хоть импульсным способом. Нет проблем. В качестве примера можно взять любой БП с управлением от Атмеги или Пика.
     
    Grok65 , 01.12.14
    #10 + Цитировать
  11. Osolemio
    Регистрация:
    31.05.14
    Сообщения:
    3.833
    Благодарности:
    1.425

    Osolemio

    Живу дома. Сюда захожу

    Osolemio

    Живу дома. Сюда захожу

    Регистрация:
    31.05.14
    Сообщения:
    3.833
    Благодарности:
    1.425
    Адрес:
    Минск
    Так для этого и микроконтроллер есть. Можно запрограммировать разные программы под разные АКБ и просто устанавливать тип АКБ из меню.

    :)
     
    Osolemio , 01.12.14
    #11 + Цитировать
  12. Strangeman
    Регистрация:
    24.07.11
    Сообщения:
    9.475
    Благодарности:
    5.637

    Strangeman

    -лужу, паяю, ЭВМ починяю...

    Strangeman

    -лужу, паяю, ЭВМ починяю...

    Регистрация:
    24.07.11
    Сообщения:
    9.475
    Благодарности:
    5.637
    Адрес:
    Ростовская обл. д. Золотарево
    @Grok65, если с кальцием не терпят КТЦ, так и не будем им его делать. Им и автономка противопоказана. Меня больше интересует купленные никель-кадмий и лифер. Несколько штучек AGM есть.
     
    Strangeman , 01.12.14
    #12 + Цитировать
  13. killik
    Регистрация:
    04.12.13
    Сообщения:
    32
    Благодарности:
    2

    killik

    Участник

    killik

    Участник

    Регистрация:
    04.12.13
    Сообщения:
    32
    Благодарности:
    2
    Адрес:
    Хабаровск
    Ерунда какая - а как их тогда эксплуатировать? Я занимался ремонтом ИБП, стандартная процедура - разрядка новой АКБ до отсечки 10 В, зарядка сутки и разрядка на нагрузку, ИБП с одной АКБ 12 В 7 А*ч должен держать 200 Вт не меньше 6 минут, в зависимости от типа ИБП - иногда может и 15 минут, обычно 8-9. Никакого падения ёмкости не наблюдал, наоборот сильно полежавшие на складе батареи приходилось "раскачивать" несколькими такими циклами. Да, ток от АКБ в этом случае около 30 А.
     
    killik , 23.01.15
    #13 + Цитировать
  14. Grok65
    Регистрация:
    19.07.12
    Сообщения:
    715
    Благодарности:
    337

    Grok65

    электрик

    Grok65

    электрик

    Регистрация:
    19.07.12
    Сообщения:
    715
    Благодарности:
    337
    Адрес:
    Москва
    Grok65 , 23.01.15
    #14 + Цитировать
  15. Sliderrr
    Регистрация:
    12.05.12
    Сообщения:
    127
    Благодарности:
    120

    Sliderrr

    Живу здесь

    Sliderrr

    Живу здесь

    Регистрация:
    12.05.12
    Сообщения:
    127
    Благодарности:
    120
    Адрес:
    Ом
    Много букв - но решение и опыт!
    Давно делал на atmega8 и дисплее 1602, но это сложнее повторяемо чем на arduino.
    на скорую руку я делал так для тестирования своих 12в-200ач, что было в наличии сподручно, подключал свободный СК solar30 (многим известный недорогой).
    1. нагрузку через контроллер - пара автомобильных ламп H4, обдуваемыми компьютерным вентилятором (спирали параллельно ближнего света давали нагрузку в начале разряда чуть больше 10А, в конце чуть меньше 10А - что в среднем как раз 0,05С) На выход нагрузки параллельно лампочкам - автомобильное реле, оно отключало цепь заряда АКБ в момент разряда.
    2. когда СК садил АКБ до установленного порога, он отключал нагрузку, реле тож обесточивалось и замыкало цепь заряда. Для заряда использовал компьютерные БП включенные последовательно (в 220 включать их через старый тройник, где нет заземляющего объеденяющего провода). БП смотря какие, к примеру по 5в выдерживают нагрузку 15-25А. Через кусок нихрома подключал их СП входу контроллера. Заряжал 15А, стремился к рекомендованным 0,1С (20А), но тогда бы был велик риск что БП уйдут в защиту в момент переключения АКБ на заряд. Неиспользуемые +3,3в и +12в немного нагружал резисторами.
    Таким образом получал автоматику, по крайней мере разряд-заряд. В любой момент можно посмотреть взятую и вкаченную энергию в АЧасах в меню СК. (уровень напряжения включения нагрузки после разряда, надо увеличить в меню СК)
    200ач АКБ показали 210-215-225 АЧ, вкаченная до 235-245АЧ.
    Мож погрешность СК, но я рад что показали выше 200Ач, после летнего, и немного осеннего использования. (а я беспокоился что осенью их мало хватало до утра - типа солнце мало, ток слабый, поверхностный заряд портящий АКБ)
    Т. к. контроллер не умеет сам снижать напряжение после достижения 14,4в, то сам вручную, как пройдёт около часика, снижал до 13,8, и заряжал пока не упадёт ток до 0,4-0,2А. Дальше нажимал кнопку включения нагрузки на СК, и цикл начинался снова.
    На разряд уходило, уже точно не помню, около суток, на заряд около суток (но лучше трое, тогда ток заряда падал до 0,2А, и АКБ показывал лучшие результаты при разрядке)
    Заметил, что если заряжать АКБ маленькими токами, то они показывают хуже результаты при разрядке. Видимо всё-же нужен рекомендуемый ток, чтоб прошли нужные химические реакции и получился хороший заряд а не поверхностный.
    Время и графики смотрел с даталоггера на atmega32, он писал на microsd в формате exel.
     
    Последнее редактирование: 24.01.15
    Sliderrr , 24.01.15
    #15 + Цитировать