Перейти к содержанию
    

Добрый день.

 

Делаю устройство с батарейным питанием от 3 банок LiIon. Соответственно нужен зарядник, балансир.

Особенность в том, что аккумуляторы длительное время не будут извлекаться из устройства, поэтому схема должна быть рассчитана на это, не потреблять много тока в режиме ожидания, не допускать глубокого разряда (30 дней достаточно).

 

На двух LM317 собран источник тока с ограничением в 1А 12,6В. Данный источник реализует стандартную тактику заряда- сначала стабилизированный ток, потом стабилизированное напряжение.

 

Микроконтроллер узнает, что подключено внешнее питание, проверяет напряжение на аккумуляторах, если есть разряженные банки- включает ключ зарядки, ток идет на аккумуляторы.

Микроконтроллер контролирует напряжение на каждой банке, если банка заряжена, включает ее балансировку, чтобы ток уходил на балансировочный резистор. Когда 3 банки заряжены, ключ закрывается и зажигается светодиод ChargeDone.

 

При разрядке микроконтроллер следит, чтобы напряжение на банках не падало ниже 3,2, и если это так, отключает ключ разряда и зажигает светодиод LowBatt

 

Источник питания для MCU линейный с низким током собственного потребления. MCU уходит в спящий режим, просыпаясь раз в пару секунд, чтобы сделать замеры напряжений и принять какие-либо решения.

 

Ну это я так думаю...

Charger.pdf

Изменено пользователем Skaf

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Чем дальше элемент от "земли", тем меньше точность измерения напряжения на нем.

Может быть, применить преобразователь с тремя изолированными источниками со стабилизацией ток/напряжение и каждый элемент заряжать от своего источника? Тогда вопрос балансировки отпадает.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

И каким образом МК откроет, например, Q1?

Да никаким, равно, как и Q2. Тут нужен драйвер, или через оптрон и резюк наконец...

 

И вообще, нет протектора уровней низкого и высокого, для контроля перезаряда каждой банки на случай зависона МК. Схема очень сырая.

 

По уму, надо ставить что-то подобное на измеритель и управление полевиками - https://www.ti.com/lit/ds/symlink/bq29330.pdf

 

Благо интерфейс стандартный и команды описаны.

Изменено пользователем mantech

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

И каким образом МК откроет, например, Q1?

Ну подаст 5В ему на затвор ) Не сработает?

 

Ошибка в подключении резисторов у VT1 и VT2. Случайно подключил к базе R6 и R7, они разумеется должны быть подключены к коллекторам.

 

 

То, что точность измерения напряжения у третьей банки меньше, чем у первой это понятно. Если бы у меня было 10 банок, такой способ бы не годился. Но на 3, думаю, сойдет. Устройство должно быть бюджетным, нет возможности поставить высоковольные Rail-To-Rail ОУ на банки.

 

А как заряжать тремя отдельными зарядниками не разделяя банки если они соединены последовательно? Условие по ТЗ - возможность не вынимать аккумуляторы из устройства.

 

 

Но в данной схеме, как показала практика, много косяков, о которых заранее и не подумаешь.

 

1. Вставляем в устройство первую банку и получаем первый косяк. Напряжение с первой банки идет на МК по цепи ADC1. Микроконтроллер обесточен т.к. питаться ему неоткуда. Получаем паразитное питание и подгоревшую ножку МК. Потом, эта ножка будет потреблять десятки миллиампер и убьет аккумулятор очень быстро, полностью его разрядив. Решение- подключить через резистор и шунтирующий конденсатор.

 

2. Резисторные делители жрут ток. Причем большой. Аккумы сядут за пару дней и умрут от глубокого разряда. Вижу выход в том, чтоб сильно увеличить их номиналы и зашунтировать конденсаторами, для защиты от помех, которые обязательно появятся.

 

3. Резисторный делитель из R6 и R9 жрет ток. Как решение думаю поставить диод шоттки между U2 и VT1

 

 

4. Микроконтроллер и его источник питания все равно жрут ток, даже в режиме энергосбережения, пусть и мало. И за месяц убьют таки аккумулятор глубоким разрядом. Как лечиться- не знаю. Думал подключить источник питания МК после выключателя. Но пользователь может его и не выключить. Нагрузку отрубит МК с помощью ключа VT2, но сам МК никто не отрубит все равно.

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Ну подаст 5В ему на затвор ) Не сработает?

Это с точки зрения МК будет 5, а транзистор увидит -3.4, что вряд ли побудит его открыться.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А как заряжать тремя отдельными зарядниками не разделяя банки если они соединены последовательно?

Трансформатор TV1-внешний преобразователь с выходом переменного тока, TV2-разделительный трансформатор внутри устройства, либо три одинаковых трансформатора, как удобней.

Другой вариант: преобразователь с тремя гальванически развязанными источниками внутри устройства.

post-86663-1515759725_thumb.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Особенность в том, что аккумуляторы длительное время не будут извлекаться из устройства, поэтому схема должна быть рассчитана на это, не потреблять много тока в режиме ожидания, не допускать глубокого разряда (30 дней достаточно).

 

При разрядке микроконтроллер следит, чтобы напряжение на банках не падало ниже 3,2, и если это так, отключает ключ разряда и зажигает светодиод LowBatt

Светодиод это будет самый потребляющий элемент в приборе.

Плюс как его будет зажигать микроконтроллер, если он в спячке, а аккумулятор разрядился?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Да, Ваша правда.

 

Посмотрел на BQ29330, судя по описанию очень классная штука и, главное, стоит не дорого.

Но, блин, сложная. Есть ли аппноты, примеры?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Эта модель снята с производства, вместо нее TI предлагает BQ76920 и к ней есть 8 апнотов.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Обычно, раз есть микроконтроллер, то ничего толкового не получится.:)

откуда такие выводы?

в тех же BQxxx стоит обычный микроконтроллер с обновляемой (не всегда) программой..

да, безусловно, есть ньюансы - малокушающая версия mcu, специфическая периферия (adc, pwm), но в целом - контроллер как контроллер

у Атмела (ныне Микрочип) была более открытая версия подобного контроллера на основе atmega32

http://www.microchip.com/wwwproducts/en/ATmega32HVB

как сейчас у них дела не знаю, примерно

http://www.microchip.com/design-centers/an...tery-management

 

кстати, в тех же BQxxx регулярно всплывают косяки именно програмного характера - содержимое регистра не так меняется, ножка чипа дрыгается не так..

 

т.ч. при толковом программисте можно получить толк от контроллера в этой области :)

обратное утверждение тоже верно - криворукий программист может запороть работу любого умного контроллера, при условие, что в этот контроллер можно грузить код или что-то настраивать..

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Обычно, раз есть микроконтроллер, то ничего толкового не получится.:)

 

Если перефразировать - если есть прогер-быдлокодер - то да ничего не получится. А по сути - балансировочный зарядник без МК - разве, что на куче логики можно сделать... Но не нужно. :rolleyes:

 

в тех же BQxxx стоит обычный микроконтроллер с обновляемой (не всегда) программой..

 

Вот эти контроллеры я б не стал ставить, почему и рекомендовал только чип измерителя. Фирмачи настолько увлеклись защитой своего бабла от перекидки банок аккумов, что их чипы блокируются при малейшей разбалансировке или переразряде. Причем фатально. :crying:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Вот эти контроллеры я б не стал ставить, почему и рекомендовал только чип измерителя.

компания Apple имеет полярное мнение:

google "bq20z80 apple"

лично разбирал акк от macbook, там действительно стоит такой чип..

 

вот ломает умелец:

https://media.blackhat.com/bh-us-11/Miller/...e_Public_WP.pdf

 

Фирмачи настолько увлеклись защитой своего бабла от перекидки банок аккумов, что их чипы блокируются при малейшей разбалансировке или переразряде. Причем фатально. :crying:

это всё мифы.. мифы..

нормально спроектированная батарея, с химией не из помойки вполне отрабатывает свой срок, и крайне редко срабатывает нестираемый Critical, который, кстати, можно просто заблокировать или подкрутить граничные условия под свои нужды..

в остальный случаях, если физика акков живая, контроллер вытягивает банки из состояния "deep discharge" капельным подзарядом и самостоятельно чистит Major алармы..

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

18,20 лапы - нет блокировочного конденсатора на общий провод

 

Вот взять к примеру ICL7106,7107 - у них по входу стоят мегаомные (!) резисторы, и входной ток их АЦП соответствующий. Батарея скорее сама себя разрядит, чем через 1МОм.

 

Надо на нескольких ОУ с полевым входом сделать дифф.усилители. Они и будут загонять в АЦП нормированные к общему проводу сигналы о напряжении на банках. А резисторы в их обвязке - высокоомные.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...