Здравствуйте!
Думаю (пока - для себя) делать зарядник NiCd на ПИК. Если правильно разобрался, конец заряда должен быть когда напряжение на аккумулятор станет уменьшаться примерно в 2..3 мВ на каждые 3...5 минут. (Все здесь - о "поименном" контроле - только один элемент NiCd - ну, будет иметь возможность 4 таких паралельно заряжат.) Намерен на каждые, скажем, 4 минуты делать следнее:
- выключить зарядный ток
- оставит аккумулятор разряжаться током 10мА
- сделать 64 измерения АЦП, суммируя их => 2х8 разрядное слово, конечно, не надеюсь что все разряды будут верны;
- сравнить с предыдущем измерением и если 3 раза подряд результат (или 12 его старших разрядов...) будет все уменьшаться, объявить аккумулятор готовым к бою.
ПИК - думаю для отладки взять 18Ф252, а потом попытаться подешвле - на 16Ф870. Питание всего ПИКа (включая АЦП) - 5В. Vref- отдельно на GND, Vref+ на TL431 (2,45В, 50ppm ТК). Если смогу, посылать буду ПИК спать пока АЦП запускаю.
Вопрос: Есть ли у кого-нибудь данные/наблюдения по "средно"-временной стабильности АЦП ПИКов - в моем случае на какую типовую ошибку могу надеяться на протяжении 10 минут?
Конечно, всякие данные, советы и комментарии могут быть мне полезны.
Хочу поделиться опытом
Мне нужно было заряжать 4 NiMH акуммуляторы по 2,2 А/ч (для фотика).
Зарадка стоит денег, сделал так:
Купил дешувую зарядку за 60 руб чисто для корпуса.
Поскоку все 4 аккумулятора используются тока в фотике, то достаточно было заряжать
их последовательно (так даже лучше, будут выравниваться характерситики).
Сделал на 12F675-м, сначала делаю полный разряд через резюк 3 Ома до 0,6...1В (при
быстром заряде это необходимо, иначе вылезет эффект памяти).
Потом заряд через тот же резюк, т.е. ток около 1.5А. Каждую минуту снимаю напругу с
аккумуляторов, есть некая переменная, которая становится равной текущему
напряжению, если оно больше этой переменной, т.е. постоянно ищу максимум.
Если следующее напряжение меньше максимуму на 30мВ на аккумулятор, то все !.
Если напряжение на аккумуляторах > 1,6 В на элемент (эту цифру придется подбирать),
то принудительное окончание заряда.
Никакого темперературного контроля. Просто стоит пропелллер от старой видяхи.
Зарядка идет около 3 часов (если не нужно разряжать).
До сих пор нареканий не было.
Источник питания от старого компа со спиленными теплостоками (12В), от него же
питаю фотик (жрет очень много: до 1,2 А на 7,2В, транса не было подходящего).
Да, часто такого есть. Прямо говоря, мне не так уж трудно такогого добавить, посколько наш отдел как раз ИК термометры производить... Однако пока SDIP28 на 110% занят как ноги. А как Вы думаете, это важно? -dV/dt недостаточно?
А мне кажеться что для зарядки NiMH разряд не обязателен?
Мне также неясно как выравняются характеристики в случай общего контроля...
Значить, Вы измеряете напряжения во время заряда?
Еще я думал что у NiMH нелегко обаружить условие окончания заряда по -dV/dt, а также величину -30/4 = 7,5мВ/минуту (для одного аккумулятора) мне кажеться слишком большая даже для NiCd...?
Спасибо, посмотрю! (Потом буду в состоянии критиковать микруху ;-) )
Пока думал о LM3647, даже собрал плату (пока только собрал...), онако у него несколько заметных недостатков, в том числе цена; и, если правильно о нем догадался, он следит для -dV/dt на "запоминающем" конденсаторе, что у меня "почему-то" вызывает подозрений.
А у этой микрухи можно добавить ЖКИ или RGB светодиодная индикация?-))
разрабатывать - посколько я вижу (очень рад что так много из вас обсудили за короткое время!), никому не понравилось то что я задумал, и/или у никого нет опытом какую стабильност можно получить...?
А как
> Вы думаете, это важно? -dV/dt недостаточно?
желательно контролировать все параметры, какие доступны.
Re: Значит, неудачно+
Автор: Иванов С.Е. (---.omsktele.com)
Дата: 23/06/2005 15:08
И все-таки неясно, правильно ли контролировать dV-dT при протекающем зарядном токе?
Что касается стабильности АЦП ПИКа, то проблем буть не должно. К тому, же есть в И-
те примеры проектов ЗУ на PIC16876 с измерением напряжения (там ловят 20 мВ).
Может кто скинет ссылку на теорию зарядки акк., где подробно про dV-dT. С
конкретными цифрами и алгоритмами, т.к. общие положения все знают, а как видно из
этого обсуждения есть разное мнение - то ли снимать напряжение для измерения, то ли
нет.
(Мне представляется, что снимать нужно просто обязательно, тем более если ток
заряда большой - 0,5...1 С)
> И все-таки неясно, правильно ли контролировать dV-dT при
> протекающем зарядном токе?
Мне тоже неясно, поэтому и намерен останавливать заряд и даже переходить на слабый (10мА) разряд для измерения.
> Что касается стабильности АЦП ПИКа, то проблем буть не должно.
Да, поэтому и решил поискать опыта ;-)
> К тому, же есть в И-
> те примеры проектов ЗУ на PIC16876 с измерением напряжения (там
> ловят 20 мВ).
Я смотрел на
однако и туда кое-что не очень нравиться - в первой очереди, отсуствие разряда.
>
> Может кто скинет ссылку на теорию зарядки акк., где подробно
> про dV-dT. С
> конкретными цифрами и алгоритмами,
К сожалению, оказалось что такая информация не так легко доступна - и неоднозначна. Прямо сейчась под рукой нет ссылки, однако нашел кое-каких статьях (может, и Onsemi или Maxim...) откуда сделал вывод что речь идет о не более 5 мВ / 5 минут для NiCd и еще меньше у NiMH...
> т.к. общие положения все
> знают, а как видно из
> этого обсуждения есть разное мнение - то ли снимать напряжение
> для измерения, то ли
> нет.
> (Мне представляется, что снимать нужно просто обязательно, тем
> более если ток
> заряда большой - 0,5...1 С)
Мне тоже кажеться, что следить напряжение - и -dV/dt обязательно, а для больших токах заряда - и температуру может оказаться разумно - однако я пока не уверен что термодатчиков надеждно закрепить за аккумулятор...
где-то читал что температуру надо ловить в районе 50 градусов. Так что контакт
термодатчика с аккумом не обязательно делать хорошим.
Я тоже занялся вопросом зарядки NiCd аккумуляторов (стало актуальным после покупки
цифрового фотика :-) ), но толковой и полной инфы пока еще не нарыл :-(,
по началу думал не парится - купить хорошее зарядное уст-во, но как-то нет такого :
чтобы и дешево и сердито.
Re: вроде бы еще...
Автор: Евгений Новый (---.dcenter.bezeqint.net)
Дата: 23/06/2005 15:45
Поделюсь и я своими мыслями.
ИМХО,
1) на ПИКе эту вещь, безусловно, сделать нетрудно и уж точности и стабильности его
АЦП для такого применения вполне хватит. Правда, на мой взгляд, экономически такое
решение вряд ли целесообразно. Как уже рекомендовали, стот применить одну из
специалированных микросхем.
2) dV/dt контролировать - мысль хорошая, но оно будет сильно зависеть от ёмкости
батареи, даже в пределах одного типа - старой и новой, например. Так и должно быть.
Правильнее, наверное, контролировать зарядный ТОК, а окончание заряда определять по
достижению определённого напряжения.
3) Батареи, как правило, допускают два режима заряда - обычный и ускоренный,
повышенным током. Во втором случае необходимо (а в первом - желательно, если
условия жёсткие) следить за температурой батареи. Для этого термодатчик даже
встраивают в некоторые, а также производят заряд, меняя ток по некой программе.
Зарядить же, например, батарейки для плейера или фотика, особенно, если спешить
некуда - думаю не стоит усложнять.
Я поступил так-же для зарядника NiMH аккумуляторов 1900: купил китайский зарядник
для корпуса. Заряжаю четыре аклематора по отдельности контролируя каждый. 16F628
использую все черыре компаратора на каждый отдельный канал.
Есть четыре флага состояния аккумулятора: пусто, разрядка, зарядка, готово.
Контролируется три порога напряжения: 0,63В - если меньше этого, то аккумулятор
либо отсутствует, либо неисправен, 1,00В - граница разряда, 1,46В - граниза заряда.
Если на аккумуляторе больше 0,63 и меньше 1,00В, то начинаем заряжать до 1.46В.
Если больше 1,00 и меньше 1,46В, то начинаем разряжать до 1,00В, после чего зарядка
до 1,46В. 1,46В и больше - готово. Меньше 0,63В - пусто.
Рабочий цикл (заряд или разряд) длится примерно 4 сек, цикл измерения примерно 1
сек (снимается зарядный или разрядный ток и в конце этой секунды делаю измерение).
Есть кнопка, при нажатии на которую начинается принудительный заряд всех
аккумуляторов (иногда требуется для скорости).
Разряжаю током 200 мА через резистор, заряжаю используя LM317, включенную
источником тока, ток заряда 400 мА. Разряженные в фотоаппарате аклематоры у меня
разряжаются примерно около двух часов, потом зарядка длится 6 - 7 часов. Можно
выбрать и больший ток, но мне этого хватает. Вроде пока работает исправно.
> 1) на ПИКе эту вещь, безусловно, сделать нетрудно и уж точности
> и стабильности его
> АЦП для такого применения вполне хватит. Правда, на мой взгляд,
> экономически такое
> решение вряд ли целесообразно.
=== Пик 12F675 - 30..50 руб + силовые транзюки. Микруха - 150 руб, и то на один
элемент.
Экономически: для себя лучше сделать дешево, а, что не устроит, всегда можно
подправтить. А если делать на продажу - имхо, спец. микруха надежнее, хоть и дороже.
> 2) dV/dt контролировать - мысль хорошая, но оно будет сильно
> зависеть от ёмкости
> батареи, даже в пределах одного типа - старой и новой,
> например. Так и должно быть.
> Правильнее, наверное, контролировать зарядный ТОК, а окончание
> заряда определять по достижению определённого напряжения.
=== Ток контроллировать необязательно, а выключать надо по dv/dt, простого
достижения определенного напряжения мало, как раз именно этот параметр будет сильно
менятся (точнее зависимость накопленной энергии от напряжения). Поскольку, есть
риск недозарядить или перезарядить аккум., для NiCd - не столь страшно, но для
NiMH - критично.
> 3) Батареи, как правило, допускают два режима заряда - обычный
> и ускоренный,
> повышенным током. Во втором случае необходимо (а в первом -
> желательно, если
> условия жёсткие) следить за температурой батареи. Для этого
> термодатчик даже
> встраивают в некоторые, а также производят заряд, меняя ток по
> некой программе.
> Зарядить же, например, батарейки для плейера или фотика,
> особенно, если спешить
> некуда - думаю не стоит усложнять.
=== Есть вообще ультра малая скорость заряда, немного большим томом, чем ток
саморазряда. Тогда можно вообще не вытыкать из зарядки и разряжать не надо, и
работают акукум. дольше, но это процедура литься около недели. Кому спешить
некуда :-)
Во первых принцип dV/dT соблюдается при условии что аккумулятор случайно не
охлаждается кулером (типа по пути с силовыми транзисторами), т.к. напряжение на
аккумуляторе уменьшается именно за счёт его нагрева во время окончания заряда (при
нагреве возрастает внутреннее сопротивление)
собрал я себе зарядку по принципу уменьшения напряжения.
Сделал предварительную разрядку до 1В и контроль по макс. примерно 1,7В
Измерение осуществляется при отключенном аккумуляторе иначе он у меня вообще не
отключался
При зарядке выключение происходит при снижении напруги примерно на 5мВ (ИОН на 2,5В
(тл431)).
Сначала пробовал заряжать НК-КД аккумуляторы ну в принципе нормально выключаются
хотя изредка бывает через ползаряда выключаются а вот с НМ-ГД сложно они могут во
время зарядки несколько раз отключится зависит от производителя и от температуры в
комнате :)
и ещё у тл431 температурный дрейф большой для такой цели
и что самое интересное при установке ИОН MCP1525 и керамики по питанию он стал
выключатся каждые несколько минут :) странно но факт
А и ещё что касается по контролю определённого напряжение от этой идеи лучше
отказатся если заряжать разные аккумуляторы т.к. у каждого аккумулятора своё
напряжение окончание заряда, и заряжать желательно по отдельности т.к. при
последовательном зарядке одни аккумулятры могут перезарядится другие недозарядится
в зависимости от внутреннего сопротивления а оно даже у аккумуляторов из одной
упаковки разное может быть.
ПИК использовался 16F870 на 3 канала аккумулятора и плюс светодиоды для индикации
питаемые пиком
Спасибо, очень подробно и совсем по тему..!
Практически все - как сам я пока думаю... Хочеться спросить: критерий зарядки -5 мВ - это через какое время? Я все-таки добавил был интеграцию нескольких АЦПреобразований (путем простого суммирования) - Вы уверен, что у Вас слишком рано выключение не происходило из-за шума? Ваш ПИК в sleep запускал АЦП?
Интересно было бы посмотреть на Вашу программу, можно?
С уважением,
Андрей
Re: из опыта...
Автор: Иванов С.Е. (---.omsktele.com)
Дата: 23/06/2005 18:58
А если падение -5 мВ и последовательно 4 элемента, то следует ли ожидать -20 мВ?
Наверное, только в идеальном случае, т.к. элементы не имеют абсолютно одинаковой
емкости.
Итак, остался один вопрос :), -5 или -20 мВ на элемент?
Что касается NiMh, то у них признак окончания заряда - НЕВОЗРАСТАНИЕ напряжение.
> А если падение -5 мВ и последовательно 4 элемента, то следует
> ли ожидать -20 мВ?
>
> Наверное, только в идеальном случае, т.к. элементы не имеют
> абсолютно одинаковой
> емкости.
>
> Итак, остался один вопрос :), -5 или -20 мВ на элемент?
>
По-моему, это не может не зависить, по меньшей мере от:
- время между двумя измерениями
- ток через аккумулятор в момент измерения напряжения (разряд/заряд...)
- ток заряда до того (скажем, 0,2С...)
- температуру окружающей среды.
Не так ли? Я до сих пор ожидаю 3...5 мВ /элемент /3...5 минуты, 0,2С, Тос 293...303К, измерение под разрядный ток 0,01С...
В общем, вчетверо больше - наверное, с разбросом примерно в 2 раза (2...10 мВ / элемент) при "счетворенных" аккумуляторов. А вот поэтому и не намерен их каскодировать - один начнет "падать" через 3 часа, другой - час спустя, третий, все-таки возможно, через месяц ;-)
Прибавив к тому и выносливость к разряду "до смерть" и (хотя и это пока не вериться) - к заряду больше чем положено, я однозначно выбрал NiCd. Ведь и дамы их будут использовать ;-)
> Что касается NiMh, то у них признак окончания заряда -
> НЕВОЗРАСТАНИЕ напряжение.
Согласен. Однако... как-то не хочеться именно на "постоянство" напряжения доверять. По-моему такового в Природе нет...
кстати там я сделал если в течение вроде 30 измерений напряжение не повысилось
после падения то акк отключается
и ещё по поводу постоянства напряжения для НМ-ГД оно во время зарядки не всё время
ведь повышается где то на срдней точке оно стоит я пробовал принцип прекращения
роста но это хорошо при малых токах т.к. при больших токах существует вероятность
перезарядить если не угадать с интервалом в течение которого надо контролировать
постоянство напряжения.
5 мВ это вроде из каких то данных точно не помню, но помню что если задать много то
аккумул может вообще не выключится точнее выйдет из строя от перегрева особенно это
касается НМ-ГД т.к. у них маленькое падение напряжение по документам там по идее
надо ставить 12-разрядный АЦП
На счёт измерения в режиме SLEEP
вроде пробовал точно уже не помню дело было давно...
а на счёт программы во первых это была моя первая программа со всеми вытекающими...
в ней кроме меня никто не разберётся :)
всё хочу переделать её и схему питания и ИОН
Вся проблема что без нормального осциллографа с памятью её не настроишь т.к. не
известно что там происходит...
Понятно, спасибо большое для подробного ответа...
Я схему нарисовал, плату чуть-чуть и начну. Питание у меня будет на МС34063 (4 для 4 элементов, один - для ПИК; у каждого "элементного" - MCP608P следить будет за постоянство тока зарядки - падение на резистор). Хороших осциллоскопов у нас на работе тоже есть. Еще я думал во время отладки использовать АЦП и UART PIC-а для слежения за процес...
Так, если Вам еще интересно доделать зарядника, можем сотрудничить.
можно поподробнее MC34063 и MCP608 это что?
я кстати я заряд организовал 3 тока переключение транзисторами по 2 штуки (заряд,
разряд) на канал в принципе ток в районе 10% держится
Кинул бы схему но тут незя...
> кт-то слышал, наверное? Следя за ссылки
> ( вдруг еще
> интреснее стало - обычных батарейках тоже 50 раз дозаряжать?!?
>
> Какой у них "секрет"? Внутри - МК, говорят, но вот мы по этому
> поводу и собрались ;-)
"...И еще одно забытое правило: если элементы питания (батарейки) разряжены не
более, чем до 40% их номинальной емкости, их можно периодически подзаряжать как
аккумуляторы, используя простейший однополупериодный выпрямитель. Ток заряда таких
элементов - оокло 100 мА (!), время 12...16 часов. Полезно делать перерывы в
подзарядке на 15 минут (3-4 часа подзарядки - 15 минут отдыха)... Это позволяет
продлить срок службы элементов в несколько раз, только надо периодически
осматривать их, и при наличии следов вытекания электролита или белом налете на
отриц. контактах от элементов надо избавляться..."
Радиолюбитель 3-1992 с.16
Сам практиковал такое довольно долго (все равно выкидывать батарейки).
Действительно помогало...
сайтик ваш еще тот - "отсутствие эффекта памяти у NiMH..."
достойная ссылка - www.cadex.com (есть русскоязычный www.cadex.ru). Раньше лежали
очень неплохие доки. (в ссылочках в частности )
Согласен и с тем, Вы меня заставили всопмнить что даже в каком-то советском радио (не журнал, а
радиоприемник серийного выпуска) видел однополупериодного выпрямителя для подзаряда.
Физика, по-моему, не изменилась, почему нельзя собрать то, чего можно было делать "в то время" с
возможностями ПИКов..?
Конечно, можно!
Всего есть по www.google.com ;-) Например,
Всерьез: МС34063 - ВИП (DC/DC) 1,5А, www.onsemi.com МСР608 - ОУ Микрочипа, не слишком замечательного
на первый взгляд, www.microchip.com. Могу намного поподробнее, только подскажите если интересно!
> я кстати я заряд организовал 3 тока переключение транзисторами
> по 2 штуки (заряд,
> разряд) на канал в принципе ток в районе 10% держится
Я какую-то схему представил себе, однако вряд ли то... Интересно, + ("+" - смотрите дальше...)
> Кинул бы схему но тут незя...
Если только Вам хочеться, посылайте на ящик, указанной мною в профиль. Вам интересна моя схема?
> Не так ли? Я до сих пор ожидаю 3...5 мВ /элемент /3...5 минуты,
может лучше так:
во время контроля напряжение на элементе, искать максимальное напряжение,
и вот уже относительно него смотреть уменьшение напряжения на 20мВ, что и будет
означать окончание зарядки? и не надо 3-5 мВ ловить :-)
> Андрей_MLX писал(а):
>
>
> > Не так ли? Я до сих пор ожидаю 3...5 мВ /элемент /3...5
> минуты,
>
> может лучше так:
> во время контроля напряжение на элементе, искать максимальное
> напряжение,
> и вот уже относительно него смотреть уменьшение напряжения на
> 20мВ, что и будет
> означать окончание зарядки? и не надо 3-5 мВ ловить :-)
А каким образом ты определишь максимум?
он и определяется как начало падения напруги...
у меня, конечно, есть к нем ASM для ПИК16 и 18 (я все-таки являюсь приложным инженером в отдель где
эта МС создавалась), однако опасаюсь, по меньшей мере, что одинственный разумный шанс для Вас
добраться до нее через меня. Все ровно, по делу:
- АЦП на рынке просто кучу... можете выбрать у почти какого-либо серьезного производителя ИМС.
- я бы зарекомендовал Вам МСР3302В. Микрочиповский, а Вам, по-моему, должен быть неплохо известен
торговец на их продукты. Верно, он (признаюсь, по памяти эго написал...) 2 канала, зато пара баксов
и DIL8. 13 разряда, быстренкий.
-- подумайте, все-таки о ТК самого аккумулятора. По-моему он -2 мВ/К. Я думаю, что слишком интересно
получиться если попробуете использовать для критерия окончания заряда (особо для менее
дуракоустойчивой химии чем NiCd) любую величину менее 2 мВ. А при Vref на TL431 1 LSB "каждого" ПИКа
именно 2,45 мВ. Я не уверен, что у NiMH ТК именно такой, однако все-таки "какой". Пожалуйста, пусть
будет 1 мВ/К. Вам же нужно будет термостатировать/компенсировать ВНУТРЕННУЮ температуру
аккумуляторного элемента на уровня 0,5К. По-моему несерьезно. А по-Вашему? Могу, все-таки, еще совет
придумать:
каскадируйте 4 элемента NiMH, задайте уровень зарядки в -0,2 мВ/20 минут, и обратитесь к maagalex-у
для идейного проекта. Идейным он будет, уверен. А зарядку проводите подальше от детей, по
водзможности на воздухе, и при наличии 350 мл водки для успокоения.
Только не обижайтесь, очень прошу! Все-таки согласно заключению военной комиссии у нас я не идиот ;-)
> А каким образом ты определишь максимум?
> он и определяется как начало падения напруги...
Что значит как?
Как обычно определяется, делаешь постоянно измерения. Если измеренное значение
больше запомненного => запоминаем его, если нет => ожидаем снижения до определенной
величины, означающей окончание зарядки.
> Письмо отправленное на ваш адрес вернулось обратно типа такого
> сервера нету
Может у него антиспамерские фильтры настроены?
Хотя я ему письмо слал, ответа правда не получил, но и ошибки не было :-)
> Андрей отправил на ваш адрес 2 письма
> 1 с комментариями поводу схемы
> 2 с моей схемой в формате DSN не сжатое,
> весит 200кб
Извините, мне все же не хотелось слишком удлиннять ветви здесь, попытался mail-ом общаться, однако, оп-видному чего-то (опять...) не понял. Я отправил письмо не кому хотел, или как? Я новичок в Gmail, может чего-либо оттуда не совсем понял...
