[Toni43 0]

Хорошо. Попытаюсь обьяснить подробнее.

Аккумуляторные батареи используются в качестве источников резервного питания в устройствах типа ИБП, системы автоматической балансировки в них нет. При пропадании основной сети оборудование питается от батареи до тех пор пока напряжение не достигнет критического, не опасного для всей батареи. Периодически на все такие обьекты выезжает человек и проводит контрольный разряд батареи постоянным током, засекая время и контолируя напряжение на отдельных элементах в протоколе. При достижении напряжения на любом из элементов батареи 10,8В прекращает разряд, чтобы не убить "подсевшую" батарейку. Таким образом получаем время которе протянет питаемое оборудование при пропадании основной сети и эту самую подсевшую батарейку. В принципе, по протоколу можно судить и о сбалансированности батареи. Раньше таких обьектов было немного и поэтому эта процедура выполнялась вручную, попутно с какими-то другими работами. Теперь обьектов стало вразы больше и возникла необходимость в автоматизации этой процедуры.

[Microwatt 2]

Спасибо, так бы сразу и описали, внятно.

Теперь ясно, что делается сложное и совершенно неэффективное устройство.

Медики говорят, что это борьба с анализом, а не с болезнью. У пациента высокая температура - засунуть его в морозильник. Кашляет - дать слабительное, чтобы боялся кашлянуть....

 

Предполагается , наверное, что всю батарею в целом ИБП не перезаряжает и отключает по общему падению напряжения.

Неужели специалист по разряду выезжает на объект каждый раз, когда ИБП перешел в автономный режим работы? Наверное, ИБП часто отключает батарею и сам, в отсутствие специалиста-самописца?

 

Контрольный разряд? Да, раза два в год полезно делать. Но это и без самописцев можно, просто выключают сеть и ждут некоторое время. Совершенно необязательно делать это до полного скисания батареи, разряда в 30-50% вполне достаточно.

Оценить время автономной работы и степень потери емкости? Посмотрите динамику падения общего напряжения батареи, по 2-3 точкам с известным интервалом времени можно достаточно уверенно дать прогноз. Кривые разряда свинцового аккумулятора в хрестоматиях пропечатаны, многократно.

 

Вместо этих хлопот с выездами на объект и снятием туманных протоколов полезнее сделать балансировщик заряда. Нечто, подключаемое к батарее помимо ИБП, если, конечно, в самом ИБП еще нет этого узла. Это существенно продлит жизнь сборной батарее.

 

Еще уточняющий вопрос, я с ними надоел, но поясните, пожалуйста.

Вот, сняли как-то характеристику, сказали, что вместо 10 часов батарея теперь обеспечивает всего 7 или 8. И что дальше, что предпринимает выездной специалист? Достает из кармана новую батарею и заменяет самую просевшую? Или что происходит дальше?

[artemkad 58]

Предполагается , наверное, что всю батарею в целом ИБП не перезаряжает и отключает по общему падению напряжения.

Неужели специалист по разряду выезжает на объект каждый раз, когда ИБП перешел в автономный режим работы? Наверное, ИБП часто отключает батарею и сам, в отсутствие специалиста-самописца?

Не, насколько я понял, это банальнейший переодический контроль уставленных в ИБП дежурных аккумуляторов. Оценка времени (по сути - емкости) сколько существующая на объекте батарея протянет весь объект до момента его аварийного отключения внутренней автоматикой ИБП. Оценка осуществляется контрольным разрядом батареи до возникновения того самого "условия Ч" (10.8В на любой банке) на которое реагирует автоматика ИБП и по времени разряда предполагается, что в составе ИБП при аварии оно будет примерно аналогичное.

Вместо этих хлопот с выездами на объект и снятием туманных протоколов полезнее сделать балансировщик заряда.

Это не решит главный вопрос - не скажет в каком состоянии текущая батарея и сколько она сможет в случае отключения основного питания поддерживать жизнедеятельность объекта.

 

ЗЫ. Нечто похожее есть к примеру в авиации. Авиационные АКБ периодически в наземных конторах на зарядных станциях (за дурные деньги) заряжают и проводят контрольные замеры их состояния. Буквально методом "по звонку записать в журнал АКБ показание вольтметра зарядной станции".

[Toni43 0]

Предполагается , наверное, что всю батарею в целом ИБП не перезаряжает и отключает по общему падению напряжения.

Да.

 

Неужели специалист по разряду выезжает на объект каждый раз, когда ИБП перешел в автономный режим работы? Наверное, ИБП часто отключает батарею и сам, в отсутствие специалиста-самописца?

Нет.

 

Контрольный разряд? Да, раза два в год полезно делать. Но это и без самописцев можно, просто выключают сеть и ждут некоторое время. Совершенно необязательно делать это до полного скисания батареи, разряда в 30-50% вполне достаточно.

Оценить время автономной работы и степень потери емкости? Посмотрите динамику падения общего напряжения батареи, по 2-3 точкам с известным интервалом времени можно достаточно уверенно дать прогноз. Кривые разряда свинцового аккумулятора в хрестоматиях пропечатаны, многократно.

 

Вместо этих хлопот с выездами на объект и снятием туманных протоколов полезнее сделать балансировщик заряда. Нечто, подключаемое к батарее помимо ИБП, если, конечно, в самом ИБП еще нет этого узла. Это существенно продлит жизнь сборной батарее.

Балансировки в наших ИБП нет. Почитал немного про балансировку, было бы конечно не плохо ввести такое устройство, но подключать его на постоянной основе смысла нет, потому как естественным образом (при пропадании сети) батарея разряжается крайне редко, а для балансировки нужно минимум несколько циклов. Поэтому если и делать такое устройство, то в виде подключаемого на время блока с функцией разряда/заряда и балансировки.

 

Еще уточняющий вопрос, я с ними надоел, но поясните, пожалуйста.

Вот, сняли как-то характеристику, сказали, что вместо 10 часов батарея теперь обеспечивает всего 7 или 8. И что дальше, что предпринимает выездной специалист? Достает из кармана новую батарею и заменяет самую просевшую? Или что происходит дальше?

Собирается статистика по нескольким обьектам о количестве подсевших элементов, и позднее производится их замена. То есть по сути получается та самая балансировка :)

 

Не, насколько я понял, это банальнейший переодический контроль уставленных в ИБП дежурных аккумуляторов. Оценка времени (по сути - емкости) сколько существующая на объекте батарея протянет весь объект до момента его аварийного отключения внутренней автоматикой ИБП. Оценка осуществляется контрольным разрядом батареи до возникновения того самого "условия Ч" (10.8В на любой банке) на которое реагирует автоматика ИБП и по времени разряда предполагается, что в составе ИБП при аварии оно будет примерно аналогичное.

Точно так.

[artemkad 58]

Собирается статистика по нескольким обьектам о количестве подсевших элементов,

Тут стоит точнее называть. Это не подсевшие АКБ(так обычно называют разряжанные АКБ), а скорее АКБ потерявшие емкость.

 

[Microwatt 2]

В общем-то, это не батареи потерявшие безнадежно емкость. Это просто самые малые по емкости аккумуляторы в составной батарее.

С каждым циклом заряд-разряд большие по емкости недозаряжаются, а меньшие перезаряжаются. Перезаряд - "выкипание" и дальнейшее снижение емкости. Сборная батарея идет вразнос. В самом начале ее хорошо бы комплектовать одинаковыми по емкости аккумуляторами, а не просто одного типа.

 

Балансировщик заряда не требует нескольких циклов. Это устройство постоянно выравнивает напряжение на аккумуляторах, распределяя зарядный ток. Для балансировки не очень разнородной батареи достаточно совсем небольших мощностей. Тут время работает. Один миллиампер балансировщика за месяц уравнивает 0.7Ач. Даже пассивный, на шунтах, даст заметный результат.

А активный, с отбором тока у быстро заряжающихся и передачей в медленно заряжающиеся, уравняет напряжения до десятков милливольт еще в процессе заряда. Но это, балансировка, уже на усмотрение ТС.

 

Ладно, задача, как видим, имеет свою специфику. В итоге можно только порекомендовать не делать в полевых условиях разряд до конца. Вполне можно оценить по динамике падения напряжения общую и частные емкости. Интервал времени только нужно выбрать достаточный. Непонятно в каком режиме идет штатный разряд - минуты или часы, или есть тестовая нагрузка помимо штатной, тогда намного легче. Но это уже подробности.

В любом случае, стоит попытаться решить все минимальными аппаратными и организационными средствами.

[Toni43 0]

И всё-таки, вернёмся к нашим... ОУ

 

По каким критериям нужно выбирать операционный усилитель для этой схемы?

Если максимальная разница на входах ОУ будет 2,5 В, питание 5 В.

 

 

[Tanya 4]

Если максимальная разница на входах ОУ будет 2,5 В, питание 5 В.

Если разность (или разница... какая разница...) напряжения на входах ОУ будет 2.5 вольта, то никакое питание не спасет.

[artemkad 58]

Разница на входах ОУ у правильно работающей схемы практически нулевая (точнее - практически равна напряжению смещения ОУ).

 

Что касается критериев - напряжение смещения - чем меньше тем лучше, а практически для твоих нужд - 1мВ для этой схемы обеспечит погрешность меньше 1 десятой процента.

Допустимые уровни синфазного напряжения - по сути определяется верхней точкой делёной на верхний делитель. Обычно этот уровень привязан к напряжению питания. У современных ОУ с RtoR входом это обычно минимум от нуля до Vcc, у LM2904 - от 0 до Vcc-2В .

 

Допустимые уровни выходных напряжений - если на выходе сразу от 0 до 2.5В , то ОУ с однополярным питанием должен суметь выходными транзисторами от того самого 0 выдать. Выше помянутая LM-ка не гарантирует, что она ниже 0.7В во всем диапазоне температур сможет выдать.

[Microwatt 2]

И всё-таки, вернёмся к нашим... ОУ

 

По каким критериям нужно выбирать операционный усилитель для этой схемы?

Если максимальная разница на входах ОУ будет 2,5 В, питание 5 В.

Сначала понять бы схему, а потом уже компоненты выбирать.

Что она по замыслу делает? Повторяет напряжение батареи? Так почему прямо с батареи не взять?

Если на схеме 10 вольт питания, то почему в тексте 5?

Про разность на входах уже пояснили..

 

[Toni43 0]

Разница на входах ОУ у правильно работающей схемы практически нулевая (точнее - практически равна напряжению смещения ОУ).

 

Что касается критериев - напряжение смещения - чем меньше тем лучше, а практически для твоих нужд - 1мВ для этой схемы обеспечит погрешность меньше 1 десятой процента.

Допустимые уровни синфазного напряжения - по сути определяется верхней точкой делёной на верхний делитель. Обычно этот уровень привязан к напряжению питания. У современных ОУ с RtoR входом это обычно минимум от нуля до Vcc, у LM2904 - от 0 до Vcc-2В .

 

Допустимые уровни выходных напряжений - если на выходе сразу от 0 до 2.5В , то ОУ с однополярным питанием должен суметь выходными транзисторами от того самого 0 выдать. Выше помянутая LM-ка не гарантирует, что она ниже 0.7В во всем диапазоне температур сможет выдать.

 

Сначала понять бы схему, а потом уже компоненты выбирать.

Что она по замыслу делает? Повторяет напряжение батареи? Так почему прямо с батареи не взять?

Если на схеме 10 вольт питания, то почему в тексте 5?

Про разность на входах уже пояснили..

 

2,5 Вольта это планируемое опорное напряжение для АЦП МК, и следовательно максимальное выходное напряжение с выхода ОУ 2,5 В. Насчёт разницы напряжений на входах в 2,5В был не прав, но вроде, разобрался: Если рассматривать начальный момент времени когда выходное напряжение равно 0, напряжение на входах ОУ определится резистивными делителями, на положительном входе делитель относительно общего провода схемы, на отрицательном относительно выхода ОУ (в первоначальный момент времени Uвых.оу= 0), то есть напряжения на входах составят 48/11=4,36В, 36/11=3,27. То есть разница на входах=4,36-3,27=1,09. ОУ умножает эту разность на свой большой Коэф усиления, но из-за обратной отрицательной связи он сможет выставить только такое напряжение на выходе, которое сможет компенсировать эту самую разницу в 1,09В (повысив напряжение на инверсном входе), потому как при этом разницы на входах не будет и усиливать будет нечего. На практике же разница всё-таки будет из-за не бесконечно большого Коэф усиления.

При одинаковом сопротивлении резисторов в данной схеме, выходное напряжение равно разнице входных (до делителей) напряжений умноженной на это отношение, получаем напряжение на каждой батарее относительно общего провода умноженное на 1/10.

Из доступных R2R ОУ только AD8542, его и планирую применить, поэтому появилось напряжение 5 В. Типовое значение смещения у него как раз 1мВ (Offset Voltage это ведь оно?).

[dozer3 0]

Если измерять надо нечасто, то достаточно дёшево это можно делать двухстадийными интеграторами на основе защёлки таймера МК, в качестве ключей вполне годятся биполярные транзисторы.

Вариант использования готового датчика на 4 аккумуляторных батареи рассматривался? Есть заводской датчик на четыре аккумуляторных батареи, который меряет до 80В в сумме, то бишь можно мерять даже в момент, когда аккумуляторы заряжаются. Датчик сделан под задачу удаленного мониторинга. Такие датчики используются в основном для дистанционного мониторинга напряжения на аккумуляторных батареях на базовых станциях мобильных операторов.

[Alexashka 0]

Из доступных R2R ОУ только AD8542, его и планирую применить, поэтому появилось напряжение 5 В. Типовое значение смещения у него как раз 1мВ (Offset Voltage это ведь оно?).

Должон работать, главное чтобы ОУ умел работать при единичном усилении, ну и был rail-to-rail. Этот как раз такой.

Единственное что я бы добавил в схему -это какую-то защиту входов ОУ (макс.ток встроенных защитных диодов не указан, так что я бы на них не расчитывал). Самый простой - по сдвонному диоду на каждый вход - на питание и землю.

Да, для AD8541(2/4) питание 10 В не годится, значит надо увеличить коэф.деления. (Насколько я помню у полностью заряженной свинцовой батареи примерно 14В, умножаем на 4 = 56В, делим на 11 = 5,1В синфазного на входе верхнего ОУ, что для него будет через чур при 5-вольтовом питании.)

[Toni43 0]

Спасибо. Со схемой разобрался и с синфазными напряжениями на входах тоже. Вобщем-то устройство работает, точность достаточная.

[Seriyvolk 0]

Подниму-ка я темку.

Всем привет! У меня стоит аналогичная задача, как и у ТС. Собираю батарею для себя из 4-х ячеек LiFePO4, 160 а/ч каждая. Пока что остановился на варианте по отдельному МК и АЦП на ячейку. Вопрос стоит в двухсторонней передаче данных между четырьмя контроллерами и главным МК. Двунаправленная передача нужна для того, что ведомые МК будут управлять и балансировкой батареи. Конденсаторный левел-шифт показал себя не очень здорово с точки зрения помехозащищённости (к слову, от батареи будет питаться мощное импульсное устройство). Токовая петля вроде в этом плане получше, но я не сильно знаком с данной схемотехникой... Опторазвязка? Или ещё чего? Подскажите, если кто уже имел такой опыт, как будет лучше сделать...

Ведомые МК будут скорее всего тини13, 3 ноги на АЦП, одна на балансир, и одна остаётся как раз на шину данных. Есть вариант заюзать ещё и ресет, но это крайний случай, хотелось бы иметь этот вывод свободным для возможности отладки/калибровки.