Thread Rating:
  • 0 Vote(s) - 0 Average
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Punjac NiMh baterija
#1
Evo da podelim ovde projekat punjac NiMh baterija koji sam uradio za jednog clana ES foruma mozda nekom bude zanimljivo sa ovog foruma.



.pdf   Pic12F675 charger.PDF (Size: 24,84 KB / Downloads: 59)
.hex   Pic12f675 charger.HEX (Size: 1,72 KB / Downloads: 4)
.txt   Opis rada punjaca.txt (Size: 463 bytes / Downloads: 51)
Reply
#2
Da, to je moja ideja a Milan je napisao program.👏
Reply
#3
Lep projekat, mada malo nepotpun.

Milane94, mislim da će biti korisno, kako tebi tako i drugima nešto oko punjenja NiMH baterija.

Punjenje NiCd se tipično obavlja konstantnom strujom, kao na ovom tvom punjaču.
Kod NiMH je malo drugačiji slučaj da bi se postigao njihov nominalni kapacitet.

Kada se NiMH pune konstantnom strujom, postignut kapacitet napunjenosti nije onoliki koliko piše na akumulatoru, već približno kao na NiCd istih gabarita.

Da se razumemo, punjenje NiMH sa konstantnom strujom neće naškoditi NiMH akumulatorima, niti će im skratitri vek, već će samo imati možda tek trećinu mogućeg kapaciteta od onog koji se može dobiti punjenjem po algoritmu za NiMH.

Da ne prepričavam o tome, evo korisne literature oko punjenja NiMH, a na istom linku ima odličnih podataka o još puno vrsta akumulatora (što preporučujem svakom ko se misli baviti punjačima bilo kakavih akumulatora):

http://batteryuniversity.com/learn/artic...al_hydride

Evo i još jednog linka sa specijalizovanim čipom za te svrhe, gde su u stvari najkorisniji objašnjenje rada i dijagrami voltage slope:

https://www.google.rs/url?sa=t&rct=j&q=&...aosKUq7fAo

Umesto MAX712 i MA713 se danas uglavnom koriste MCU, jer su jevtiniji i fleksibilniji, ali je taj čip u svoje vreme bio odličan i jako je dobro punio (probao sam pre puno godina).

Ne zameri Milane. Mislim da će novo saznanje biti maksimalno korisno za tebe.

Pozdrav drugar,
Macola

P.S.

Inače, svaka čast za nesebično deljenje projekta!
Reply
#4
U vezi onog što sam pomenuo oko možda trećine kapaciteta je napon kraja punjenja od 1.5V.

U DS od MAX713 imaš odlične dijagrame potrebnih napona prema C rate, vremenu i temperaturi.
Reply
#5
Kada budeš pregledao dijagrame, videćeš da je indikativan porast temperature kao odličan marker za kraj punjenja.
Reply
#6
Znajuci Milana iz prethodnih postova i njegovog ignorisanja predloga starijih clanova, nisam hreo da pisem ovo sto je Macola napisao.
Generalno, prvo treba prouciti samu hemiju izvora i metode punjenja, pa tek onda projektovati punjac. Punjenje konstantnom strujom daje informaciju o kapacitetu napunjenosti. To je najbitnije, a ne napon na akumulatoru.
Reply
#7
Tako sam htio a Milan je napisao program, da probam kako puni.

A napravio sam i punjac koji bas radi na Ntc senzor toplote baterije 33 stepeni i prekida punjenje , samo sto puni dvije baterije.
https://www.google.ba/search?q=nimh+char...Ofy-nAzs2M:
02-14-2018, 08:17 PM
Reply
#8
Iz iskustva temperaturni prekid je najsigurniji pokazatelj napunjenosti NiMh medjutim ne mozes uzeti referencu 33c ili bilo koliko C jer nije isto kada punis baterije u prostoriji koja ima 15c ili leti na 35c. Treba ti delta T , znaci ne treba da te zanima apsolutna temp. vec razlika u odnosu na pocetnu. Naravno podrazumeva se da je struja punjenja minimalno 1/3C da bi doslo do evidentnog prirasta temperature. Punjenje malom strujom nece izazvati dovoljan prirast temperature za pouzdanu detekciju.
I da dodam da apsolutni napon isto tako ne moze nikako da bude pokazatelj napunjenosti (na zalost), imam elemente koji su stari par godina gde je unutrasnji otpor dosta veliki i u toku punjenja sa recimo 1A napon bude oko 1.6-1.7V , a na istim tim novim elementima sa istom strujom u toku punjenja ne prelazi 1.5V . Za naponsku detekciju iskljucivo delta V gde se detektuje pad napona na kraju punjenja, medjutim kod NiMh to ume da omane cak i na profy punjacima, ali zato delta T ne omane nikad Smile
Reply
#9
Ne znam da citam program za MCu ali mislim da u ovoj semi tranzistor za punjenje ne radi u linearnom rezimu vec prekidackom jer u suprotnom ne bi mogla da sija uopste led dioda koja je spojena preko baza emiter spoja tranzistora. Sem toga ne postoji strujni sensing element na osnovu kog bi MCU korigovao analogni nivo na bazi tranzistora vec je struja ogranicena samo na osnovu otpornika od 100 oma dok bi sa pwm-om iz MCU mogli da podesimo struju punjenja i da punjenje bude u impulsima.
Reply
#10
(02-14-2018, 08:43 PM)ddanijel Wrote: Iz iskustva temperaturni prekid je najsigurniji pokazatelj napunjenosti NiMh medjutim ne mozes uzeti referencu 33c ili bilo koliko C jer nije isto kada punis baterije u prostoriji koja ima 15c ili leti na 35c. Treba ti delta T , znaci ne treba da te zanima apsolutna temp. vec razlika u odnosu na pocetnu. Naravno podrazumeva se da je struja punjenja minimalno 1/3C da bi doslo do evidentnog prirasta temperature. Punjenje malom strujom nece izazvati dovoljan prirast temperature za pouzdanu detekciju.
I da dodam da apsolutni napon isto tako ne moze nikako da bude pokazatelj napunjenosti (na zalost), imam elemente koji su stari par godina gde je unutrasnji otpor dosta veliki i u toku punjenja sa recimo 1A napon bude oko 1.6-1.7V , a na istim tim novim elementima sa istom strujom u toku punjenja ne prelazi 1.5V . Za naponsku detekciju iskljucivo delta V gde se detektuje pad napona na kraju punjenja, medjutim kod NiMh to ume da omane cak i na profy punjacima, ali zato delta T ne omane nikad Smile

I akumulatori, bilo koje tehnologije moraju biti sposobni podnijeti to sto punjac nudi. Treba dooobro prouciti DS od akumulatorskog clanka
i puniti po tim podacima.
Akumulator bilo koje tehnologije koji brzo dostize napon je felerican-povecanog unutarnjeg otpora i smanjenog kapaciteta.
U sjecanju mi je ostao Ni-MH punjac firme Lenmar koji je drzao AA clanke na 42*C maksimalno i iskljucivao punjenje ili smanjivao
struju u zavisnosti od dostignutog napona. Kad signalizira napunjen clanak, u specifikacijama punjaca pise da je napunjenost maksimalno
92%-treba clanke ostaviti u punjacu da se "pihtijaju" preko 10 sati na struji cca 0,01C da se dostigne maksimalan kapacitet.
Punjac je bio napravljen za clanke kapaciteta 1600-1700 mAh, a struja punjenja po clanku je bila nazivno 600mA.-
Punio je impulsno, s tim da je u pauzama izmedju impulsa nazovimo ih 100%, 1% praznio celije istom, tj 600mA strujom.
Tako napunjeni clanci su bili veoma izdasni u eksploataciji.-
pOz
Reply
#11
(02-14-2018, 08:43 PM)ddanijel Wrote: Iz iskustva temperaturni prekid je najsigurniji pokazatelj napunjenosti NiMh medjutim ne mozes uzeti referencu 33c ili bilo koliko C jer nije isto kada punis baterije u prostoriji koja ima 15c ili leti na 35c. Treba ti delta T , znaci ne treba da te zanima apsolutna temp. vec razlika u odnosu na pocetnu. Naravno podrazumeva se da je struja punjenja minimalno 1/3C da bi doslo do evidentnog prirasta temperature. Punjenje malom strujom nece izazvati dovoljan prirast temperature za pouzdanu detekciju.
I da dodam da apsolutni napon isto tako ne moze nikako da bude pokazatelj napunjenosti (na zalost), imam elemente koji su stari par godina gde je unutrasnji otpor dosta veliki i u toku punjenja sa recimo 1A napon bude oko 1.6-1.7V , a na istim tim novim elementima sa istom strujom u toku punjenja ne prelazi 1.5V . Za naponsku detekciju iskljucivo delta V gde se detektuje pad napona na kraju punjenja, medjutim kod NiMh to ume da omane cak i na profy punjacima, ali zato delta T ne omane nikad Smile

Upravo tako! Vrlo sažet odgovor na sva nedorečena pitanja.

Pozz
Reply
#12
@Jevrem,
Tranzistor u Milanovom spoju radi u analognom režimu, kao strujni izvor, doduše malo komplikovano i čudnjikavo rešen, ali ipak strujni izvor.
Naravno da se može taktovati sa komandom iz MCU, sporim ili brzim pwm, gde se osrednjena struja baterije može izraziti kao Duty x I_const. 
Inače, nema razloga da LED ne svetli.


@Milan94, samuki,

Nemojte misliti da vam držim pridiku ili "popujem". Kada sam počinjao, pravio sam sklopove koji me danas zasmejavaju.

Niko se nije naučen rodio i ovog puta vam šaljem iskustvo (sa izrazito dobronamernom motivacijom i dobrom voljom sam odvojio vreme za ovo), koje će omogućiti da ne učite na svojim greškama.
To je svakako jevtinije i lakše...

Strujni izvor koji je napravljen u vašem sklopu je malo čudan i bezrazložno komplikovan.
Prepoznajem neiskustvo.

Nekada, dok se stvari nisu globalno pomešale, u dve sekunde bih mogao da prepoznam iz koje države potiče neki nepoznat sklop, a na osnovu tipičnih "škola" neke države, gde su se "repovi" nekih znamenitih konstruktora decenijama provlačili kroz sklopove...

Konstantna struja koju očekujete će biti definisana približno kao što sam napisao na slici pod 1) (uključeno stanje napajanja i aktivno punjenje). Uz to je loša i temperaturna kompenzacija strujnog izvora.

Kada se naprava isključi, sa zakačenim ćelijama akumulatora, dogodiće se tok neželjenih struja kroz parazitnu diodu tranzistora i kroz dosta malu otpornost na ADC pinu, a kroz interne klamp diode u MCU (baš svaki ih ima) nazad u napajanje, sa eventualno nepredvidivim efektima po razne stvari. To je demonstrirano na sličici pod 2) (Power OFF)

Kada se nešto konstruiše, stvari treba držati pod kontrolom i treba uvek zamisliti ponašanje u bilo kom od mogućih stanja.
Naravno, to dolazi sa vremenom, iskustvom i sticanjem znanja...

U slučaju da se upotrebe MCU čiji je raspon napajanja od 2-5V (kod PIC na primer L serija), a pri tom da se ne podesi pažljivo brown-out detection (koju moderni MCU na sreću imaju), MCU će zbog tih neželjenih struja ostati uključen ili možda ući u brown-out stanje, gde je moguće da se dogodi upis nepoznatih podataka na nepoznate lokacije fleša, tj. da se spontano rasprogramira. To naravno nikom ne treba.

Evo sličice koja opisuje ta stanja jer slika govori više od hiljadu reči:


.pdf   Greska_1.pdf (Size: 10,96 KB / Downloads: 21)

--------------------------------------------------


Jednostavan način gradnje komandovanog strujnog izvora, čak i daleko pristojnije tačnosti od potrebne za ovu svrhu, prikazan je na sledećoj slici, sa potrebnim podacima dovoljne tačnosti za svrhu.
Kada se LED stavi tesno uz tranzistor Q1 (termička sprega), dobija se i temperaturna kompenzacija strujnog izvora, opet sasvim pristojne tačnosti za svrhu upotrebe.

Evo sličice kako bi trebalo (jedna od mogućih izvedbi) :


.pdf   Korektno_punj.pdf (Size: 6,75 KB / Downloads: 26)

LED služi kao naponski referent za bazu Q1, čije bi strujno pojačanje trebalo da je dovoljno veliko (što većina signalnih  univerzalnih BJT u startu ispunjava). Temperaturna zavisnost BJT i crvene LED dosta nalikuju i kada se stave fizički blizu deliće i temperaturu prostora, čim će biti kompenzovan dU_be_Q1 u zavisnosti od temprature.
LED istovremeno služi i kao indikator rada.

Pad napona na R1 je reda 1.1V i sa saturacijom PNP BJT od oko 50mV i padom napona na zaštitnoj Šotki diodi se može očekivati maksimalni izlazni napon za V_batt koji sada može puniti jednu ili dve ćelije serijski (svakako sa konstantnom strujom), a stvar algoritma je automatsko prepoznavanje jedne ili dve ćelije i postupak punjenja prema zatečenom  stanju.

Serijska šotki dioda štiti akumulator od samopražnjenja, kad nestane napajanja a baterija je tu i sprečava potencijalno samonapajanje low power MCUs ili mogući brown out istog.
 
Serijski otpornik na ADC pinu je jako povećan na 1Meg i kroz njega i interne diode MCU će se baterija prazniti sa svega 1.5uA, a toliki otpornik će uneti mernu grešku od 1/1000000 pošto je ulazna impendansa ADC pina tipično 10exp12 oma.
Na ADC pin treba staviti kondenzator od bar 10nF ka masi jer prilikom semplovanja ADC ima u jednom jako kratkom periodu ulaznu impendansu reda kilooma. Taj kondenzator obezbeđuje stabilan ulazni napon na ADC, a prouzrokovano kašnjenje info od RC 1Meg i 10nF je transparentno za ove svrhe.

To bi bilo jedno od mogućih korektnih a jednostavnih rešenja, sa obrazloženjima u svrhe učenja.

Pozdrav
Reply
#13
Stavio sam da se puni po jedna baterija jer moze biti jedna neispravna a onda se druga nece napuniti, serijski kad su vezane.

Hvala na informacijama i dopuni.👏
Reply
#14
Nema na čemu Samuki. Drago mi je ako vam to bude od koristi.

Pozz
Reply


Forum Jump:


Users browsing this thread: 1 Guest(s)