Jump to content

    

Выбор зарядного тока для неизвестного заранее аккумулятора

Добрый день!

 

Ув. коллеги, подскажите пожалуста, есть ли какой-нибудь онлайновый алгоритм выбора тока заряда таким образом, чтобы он например, не превышал 0,2С? Онлайновый - в смысле который можно провести в процессе заряда. Это нужно для схемы резервного питания с внешней батареей, которая заранее неизвестна. Ни о каком определении емкости "в лоб" речи не идет, в схеме для этого будет установлен счетчик. Задача - определить максимальный зарядный ток, который не вызовет деградацию свинцово-кислотного аккумулятора.

Одна мысль у меня конечно возникла - регулировать ток таким образом, чтобы получить фиксированное падение напряжения на батарее. Может быть, даже не нужно вычислять внутр. сопротивление, потому что чем оно ниже, тем массивнее акум и тем больший ток он выдержит до перегрева (перегрев я так понимаю и вызывает деградацию при чрезмерном зарядном токе). Ясно, что провода внесут большую неточность, но не в худшую сторону для акума - это самое важное.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Как ни называй вещи, они остаются сами по себе.

Вам нужно оперативно определять емкость аккумулятора. Всего лишь :(

Share this post


Link to post
Share on other sites
Это нужно для схемы резервного питания с внешней батареей, которая заранее неизвестна.

Это где ж вы такую схему видели ?

Самое простое решение, ИМХО - всегда заряжать любую батарею мин. возможным током. Домустим, аккумуляторы могут быть емкостью от 55 А*Ч до 120 А*Ч. Просто устанавливаем зарядный ток равным 5.5 А*Ч, и точка. Для системы резервирования - вполне жизнеспособное решение ...

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Если поконкретней, то емкость предполагается от 5 до 65, а то и 160Ач, 12В. Получается задача класса "объять необъятное", на как можно более широкий круг потребителя, а там как получится. Поскольку хочу применить двунаправленный инвертор 12В-385В, доступен зарядный ток до 30-35А. Потому и задумался, что хорошо бы найти адаптивный алгоритм заряда, пока по счетчику не определится реальная емкость. Хотя и по минималочке действительно, как говорится - тише едешь

Share this post


Link to post
Share on other sites
Если поконкретней, то емкость предполагается от 5 до 65, а то и 160Ач, 12В.

Берем самый махонький аккумулятор, заряжаем его штатным для него зарядным током и снимаем зависимость, показывающую, как растет напряжение во времени. Запоминаем ее в ПЗУ. Если теперь пользователь подключит более емкий аккумулятор, мы, опять же, начинаем и его заряжать тем же током. Но тогда напряжение на нем будет расти гораздо медленнее. Замечаем это, оцениваем емкость и корректируем зарядный ток. Наверное, по-другому никак не сделать ...

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Добрый день!

 

Ув. коллеги, подскажите пожалуста, есть ли какой-нибудь онлайновый алгоритм выбора тока заряда таким образом, чтобы он например, не превышал 0,2С? Онлайновый - в смысле который можно провести в процессе заряда. Это нужно для схемы резервного питания с внешней батареей, которая заранее неизвестна. Ни о каком определении емкости "в лоб" речи не идет, в схеме для этого будет установлен счетчик. Задача - определить максимальный зарядный ток, который не вызовет деградацию свинцово-кислотного аккумулятора.

Одна мысль у меня конечно возникла - регулировать ток таким образом, чтобы получить фиксированное падение напряжения на батарее. Может быть, даже не нужно вычислять внутр. сопротивление, потому что чем оно ниже, тем массивнее акум и тем больший ток он выдержит до перегрева (перегрев я так понимаю и вызывает деградацию при чрезмерном зарядном токе). Ясно, что провода внесут большую неточность, но не в худшую сторону для акума - это самое важное.

 

А если приблизительно определять по весу аккумулятора? Это просто один из возможных вариантов...

Share this post


Link to post
Share on other sites
А если приблизительно определять по весу аккумулятора? Это просто один из возможных вариантов...

Вообще, задача очень нетривиальная. Например, неисправный аккумулятор может вообще не потреблять зарядный ток. А может, наоборот, потреблять нормальный для него ток, но при этом не заряжаться. Я и такое видел. Так что все учесть и корректно обработать весьма и весьма сложно ...

Я вот приведу еще один аргумент в пользу того, что нужно для всех установить мин. зарядный ток и не переживать. Смотрите. Если мы заряжаем аккумулятор током X в течение Y часов, то мы сообщаем ему Z джоулей энергии (саморазряд в расчет не берем). И этой энергии хватит для питаемой от аккумулятора аппаратуры, т.е., она сможет питаться в течение времени T. Вот и все ...

Share this post


Link to post
Share on other sites
А если приблизительно определять по весу аккумулятора? Это просто один из возможных вариантов...

Во, вот это уже честно и по-пионерс... по-инженерному! Свежая идея.

Но вообще-то, любая конструкция "на все случаи жизни" заведомо нежизнеспособна ни в одном.

Нужно внимательно пересматривать саму постановку исходной задачи. Пользователь что, домохозяйка, случайно заряжающая случайный аккумулятор? Так она и щелочной туда подключит и просто фен.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Во, вот это уже честно и по-пионерс... по-инженерному! Свежая идея.

Но вообще-то, любая конструкция "на все случаи жизни" заведомо нежизнеспособна ни в одном.

 

Вы правы, может это нелепица с моей стороны. Электрический способ определения ёмкости аккумулятора, при непредсказуемом внутреннем сопротивлении, практический невозможен. И мне подумалось что датчик веса мог бы использоваться в качестве приблизительных данных об аккумуляторе...

Share this post


Link to post
Share on other sites
мне подумалось что датчик веса мог бы использоваться в качестве приблизительных данных об аккумуляторе...
Китайцы это уже учли и для веса заправляют аккумуляторы стеклом вместо свинца.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Вы правы, может это нелепица с моей стороны.

Да почему же нелепица? Я искренне восхищаюсь любыми оригинальными и вполне реализуемыми идеями.

Именно так должен подходить к решению любой задачи инженер, а не сводить все к когда-то заученным трем аккордам.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Добрый день!

 

Ув. коллеги, подскажите пожалуста, есть ли какой-нибудь онлайновый алгоритм выбора тока заряда таким образом, чтобы он например, не превышал 0,2С? Онлайновый - в смысле который можно провести в процессе заряда. Это нужно для схемы резервного питания с внешней батареей, которая заранее неизвестна. Ни о каком определении емкости "в лоб" речи не идет, в схеме для этого будет установлен счетчик. Задача - определить максимальный зарядный ток, который не вызовет деградацию свинцово-кислотного аккумулятора.

Одна мысль у меня конечно возникла - регулировать ток таким образом, чтобы получить фиксированное падение напряжения на батарее. Может быть, даже не нужно вычислять внутр. сопротивление, потому что чем оно ниже, тем массивнее акум и тем больший ток он выдержит до перегрева (перегрев я так понимаю и вызывает деградацию при чрезмерном зарядном токе). Ясно, что провода внесут большую неточность, но не в худшую сторону для акума - это самое важное.

 

Сильно много неизвестных. Я надеюсь хотя бы химия аккумулятора известна? Иначе... :( Ток не единственный критерий для заряда аккумулятора.

 

Для свинца, например, используют алгоритм заряда постоянным напряжением - в этом случае (случай с неизвестным аккумулятором), с ограничением тока (активным или пассивным, или и то и то), но порог ограничения определяется уже преооразователем (что б не сгорел). Более точный алгоритм - подают не сразу максимальное напряжение, а ступенями. Критерий перехода на следующую ступень - снижение тока в т-раз по сравнению с первоначальным. У многих производителей свинцовых аккумуляторов (хороших конечно, а не нонейм) довольно подробно расписаны режимы заряда постоянным напряжением и ступенчатый заряд напряжением там же описан (я в свое время то-ли у панасоника, толи фиама читал и реализовывал для гелия).

Приборов с таким использованием внешнего (неизвестного) аккумулятора, на самом деле, если не сказать, что много, то и не мало (например инвертор МАП).

Я когда-то то же нечто подобное делал на свинце (может и сейчас в серии), кстати, заметил если ступеней сделать много (в идеале бесконечность), то вы получите стабильный ток - как и хотите, а его отношение к емкости будет определяться критерием перехода на следующую ступень. Нечто подобное тут вам уже подсказывали.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Инжекцией ВЧ сигнал можно приблизительно определить площадь пластин. Но очень желательна предварительная калибровка и создание базы данных возможных типов аккумуляторов.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо, мыслей накидали. К сожалению подобных зарядных мне не приходилось видеть или держать в руках. Может выразился неточно - тип акума - свинец.

И коль уж ув. khach упомянул ВЧ инжекцию, у меня возник новый вопрос: а чем собственно поведение акума в середине диапазона рабочего напряжения, отличается от поведения конденсатора? Тогда бы можно было схалявить и посчитать неизвестные из равности зарядов It = UC (сколько заряда было передано и на сколько изменилось напряжение). Ну с различными поправками

В реализации-то оно все станет ясно, сейчас я хочу определиться, какое проектировать железо, а софт-то переписывается уже легче

Share this post


Link to post
Share on other sites

Там весьма сложные и неоднозначные модели поведения аккумулятора в зависимости от частоты. Конденсатором считать его неправильно. Гуглите Electrothermal Impedance Spectroscopy найдете много интересного, хотя однозначного ответа все равно не будет, поэтому и упоминал обучение по базе батарей.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now