Среда, 10 сентября 2014 10:59

Зарядное устройство для гелевых аккумуляторов. Featured

Written by
Rate this item
(0 votes)

akkum 1В радиолюбительской практике иногда возникает необходимость в резервировании питания различных устройств. Речь не идет об устройствах, поддерживающих определенное время сетевое напряжение (UPS), а об устройствах, в которых в качестве резервного питания применяется аккумулятор без преобразования напряжения.

Для таких целей обычно применяют аккумулятор с гелевым электролитом, он более безопасен в эксплуатации, но имеет свои особенности зарядки. В данной статье рассмотрим зарядное устройство для таких аккумуляторов.

 

В сети достаточно много различных схем и устройств для заряда данного типа гелиевых аккумуляторов. В основном они выполнены с применением микросхем LM317 и L200C, практически одинаковым схематическим решением. В первом случае иногда для управления режимом работы зарядного устройства применяется микроконтроллер. Применение микроконтроллера продлевает срок эксплуатации аккумулятора и позволяет более качественно контролировать процесс   зарядки.

   Это устройство то же имеет в своем составе микроконтроллер PIC12F675, который автоматизирует процесс зарядки гелиевых аккумуляторов и при необходимости всегда есть возможность изменить алгоритм работы зарядного устройства доработкой программного обеспечения.

Данное зарядное устройство отличается  от подобных тем , что по окончанию заряда не отключается, а продолжает подзарядку малым током до максимального значения (около 14,8 – 15 вольт) и только после этого зарядка полностью отключится. При понижении напряжения ниже этого уровня, снова включится подзарядка аккумулятора. Сам ток подзарядки выбирается на уровне саморазрядки аккумулятора и составляет около 0,001 емкости аккумулятора. Это необходимо при использовании аккумуляторной батареи в качестве резервного питания устройств, поддерживая аккумулятор всегда в заряженном состоянии.

К устройству подключен цифровой датчик температуры DS18B20, обеспечивающий дополнительную автоматизацию и контроль. Его можно использовать для управления режимом работы вентилятора обдува. В этом случае обеспечивается дополнительное охлаждения и можно уменьшить площадь радиатора м/с LM317. Или  установить датчик непосредственно на аккумулятор, а зарядку подключить через реле. При аварийной ситуации, когда аккумулятор будет нагреваться и достигнет температуры 50 градусов зарядное устройство отключиться.

Датчик можно и не подключать, контроллер анализирует присутствие наличие датчика. Когда датчика температуры нет, не будет включаться исполнительное устройство (вентилятор или отключение зарядки).

Схема зарядного устройства показана на рис.1.

 

sxema 1

Рис.1

 

 

Как видно из схемы устройства основой служит м/к PIC12F675 и м/с LM317T (можно использовать отечественный         аналог КР142ЕН12). Реле включается в разрыв питания LM317T. В случае применения вентилятора реле можно не задействовать. Корпус микросхемы LM317T при установке на радиатор должен быть изолирован от общего провода. Зарядный ток аккумулятора регулируется подбором сопротивления R4 (2 вата) и выбирается из расчета 0,1 емкости аккумулятора. Например, аккумулятор емкостью 7.5Ah заряжается током 750ma, 8.5Ah заряжается током 850ma и до 1500 ma(максимальный допустимый ток для LM317T).   Ток подзарядки регулируется подбором сопротивления R8.

Температура срабатывания исполнительного устройства 50 гр..

Блок питания использован заводского исполнения RS-24-25 или RS-15-25. Они имеют маленькие габариты и достаточно стабильны в работе. При использовании блока   RS-24-25 выходное напряжение убавляется, а блока RS-15-25 добавляется встроенным в блок питания построечным потенциометром до 20 вольт. Можно применить и другой блок питания, подходящий по параметрам.

Фото блока питания.

 

RS-25-24

 

 

 

Работа устройства.

Для включения устройства удерживаем кнопку около двух секунд, в качестве подтверждения погаснет светодиод «зарядка». Далее производится процесс измерения напряжения на клеймах аккумулятора и в зависимости от результатов автоматически устанавливается определенный режим работы.

  • Если напряжение аккумулятора   менее 6,0 вольт оба светодиода  будут мерцать около 1 раза в 2 секунды.
  • Если напряжение аккумуляторной батареи меньше 14,4 но больше 6 вольт включиться основной режим работы, светодиод «статус» будет мерцать раз в две секунды . Ток зарядки аккумулятора будет около 750 мА. (Зависит от сопротивления R4)
  • Если напряжение аккумулятора в пределах 14,4-14,8 вольт включиться режим подзарядки малым током, т.е. батарея будет постоянно подзаряжаться. Светодиод «зарядка»  будет   мерцать раз в две секунды.
  • Если напряжение аккумулятора более 14,8 вольт зарядка полностью отключится. Светодиоды «зарядка» и «статус» будут постоянно гореть.

Выключение устройства производится так же удержанием около двух секунд кнопки управления устройства. В качестве подтверждения   зажжется   светодиод «зарядка», и погаснет светодиод «Статус».

Настройка зарядного устройства.

Настройка устройства сводится к подбору сопротивлений R4 и R8, устанавливающих зарядный ток аккумулятора и ток подзарядки соответственно.

Кроме этого потенциометром RV1 устанавливают напряжение срабатывания в режим подзарядки, установив напряжение на клеймах (без аккумулятора) 14,4 вольта. Необходимо установить такое положение потенциометра, когда светодиоды «зарядка» и «статус» будут поочередно мерцать раз в две секунды.

На этом настройка зарядного устройства закончена и он готов к работе.

 

Скачать проект в Протеусе, прошивку...

Ссылка для скачивания доступна только авторизованным пользователям сайта !

 

Обсудить на форуме.

Read 13105 times Last modified on Четверг, 25 сентября 2014 06:54

Все права принадлежат ChipMK.ru. При копировании материала ссылка обязательна. 2011-2017 © ChipMK.ru

ChipMk.ru Яндекс.Метрика
PRCY.ru