Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Ogranicznik prądu ładowania akumulatora na 5A

terty 23 Cze 2012 14:03 4096 5
  • #1 23 Cze 2012 14:03
    terty
    Poziom 13  

    Posiadam impulsowy zasilacz stabilizowany 54,6V 600W, który potrzebuję zaadoptować do ładowania akumulatora litowego 48V 22Ah. Przeróbka ma polegać na dorobieniu elektronicznego ograniczenia maksymalnego prądu ładowania na poziomie 5A. Minimalne napięcie rozładowanego akumulatora 40V, maksymalne napięcie ładowania 54,6V. Układ ma być prosty z minimalną ilością elementów, dołączany na wyjściu zasilacza bez ingerencji w sam zasilacz. Nie musi być jakoś specjalnie precyzyjny natomiast ważne aby wprowadzał jak najmniejszy spadek napięcia pomiędzy zasilaczem a akumulatorem w końcowym etapie ładowania. Znalazłem taki schemat jak na poniższym rysunku, tylko jaki tranzystor to wytrzyma? A może są lepsze rozwiązania?

    Ogranicznik prądu ładowania akumulatora na 5A

    0 5
  • #2 23 Cze 2012 14:55
    marekzi
    Poziom 38  

    Każdy układ wstawiony w tym miejscu "ukradnie" tu trochę napięcia.
    Układ z Twojego schematu się nie nadaje, należałoby go przerobić na źródło prądowe stabilizowane.
    Odpowiadając wprost na pytanie - najprostszym będzie.... opornik (54,6-40)/5=3ohm/100W, w którego charakterze można zastosować żarówkę samochodową 12V/60W.
    Żarówka ma również tę zaletę, że w końcowym etapie ładowania, gdy potrzebny będzie jak najmniejszy spadek napięcia na niej, na skutek zmniejszonego prądu ładowania zmniejszy ona swoją rezystancję (żarówka niedożarzona ma sporo mniejszą rezystancję), co zmniejszy spadek napięcia na niej.
    Tyle, że ja mam wątpliwości co do takiego ładowania baterii litowo-jonowej.

    0
  • #3 23 Cze 2012 18:24
    terty
    Poziom 13  

    Uprzedzając przyszłe posty, uściślam iż interesuje mnie tylko i wyłącznie informacja jak wykonać najprostszy ELEKTRONICZNY (nie żaden opornik) ogranicznik prądu na 5A (nie musi byc precyzyjny), który wprowadzi możliwie mały spadek napięcia (mały nie oznacza żaden). Oczekuje krótkiej i rzeczowej odpowiedzi z konkretnym rozwiązaniem i proszę nie zaśmiecać tematu wykładami jak się ładuje tego typu akumulatory (CC/CV to chyba każdy z tego forum powinien wiedzieć) lub innymi zbędnymi informacjami nie odpowiadającymi bezpośrednio na pytanie.


    marekzi napisał:
    Układ z Twojego schematu się nie nadaje, należałoby go przerobić na źródło prądowe stabilizowane.

    Typowe źródło prądowe wprowadza większe spadki napięcia niż ten układ. Do ładowania akumulatora kwasowego 12V się nadawał, stosowałem kiedyś w praktyce i działało. Więc może usłyszę konkretnie dlaczego tu ma nie zadziałać?


    marekzi napisał:
    Odpowiadając wprost na pytanie - najprostszym będzie.... opornik (54,6-40)/5=3ohm/100W, w którego charakterze można zastosować żarówkę samochodową 12V/60W.

    Żarówka owszem lepsza od opornika ale temat dotyczy ogranicznika elektronicznego z wykorzystaniem elementów aktywnych. Zwykły pasywny opornik/żarówka już po częściowym naładowaniu zaczyna ograniczać prąd do zbyt niskich wartości.


    marekzi napisał:
    Tyle, że ja mam wątpliwości co do takiego ładowania baterii litowo-jonowej.

    Temat jest o ograniczniku prądu i proszę się tego trzymać. Zastosowanie podałem tylko dla formalności aby wiadomo było jakie zakresy napięć mogą wystąpić na wyjściu układu.

    0
  • #4 23 Cze 2012 19:23
    marekzi
    Poziom 38  

    Ależ masz wymagania....
    Jak pisałem, ten układ trzeba przerobić na stabilizowane źródło prądowe - w emiterze opornik, na którym spadek napięcia (rzędu 0,5V) będzie sygnałem sprzężenia zwrotnego dla wzm. operacyjnego, sterującego tym tranzystorem.
    Tyle, że dla spadku napięcia ok. 15V i prądu 5A to oznacza ok. 75W strat mocy na tranzystorze, co wymaga kilku tranzystorów mocy, co wymusi zastosowanie wyrównawczych oporników emiterowych (następny spadek napięcia), i w końcu - takich tranzystorów nie da się sterować wprost ze wzmacniacza operacyjnego - należałoby zastosować darlingtony, które mają większe napięcie Ucenas.
    Wskazówki masz, buduj i sprawdź.
    Przewidywane efekty: - w sumie na takim ograniczniku można się spodziewać spadku napięcia rzędu ok. 3V, co oznacza zmniejszenie napięcia ładowania pojedynczego ogniwa z 4,2V do ok. 4V - a to dużo.
    Nadal jestem zdania, że żarówka wygrywa tu z takim źródłem (po trosze z przekory - bo chciałbym usłyszeć inne zdanie) - prostotą, ceną, wielkością (układ wymaga radiatorów), lepszym efektem (pełne ładowanie). Ma tylko dwie wady - nieco wydłuży czas ładowania i nie podoba się.
    Dlaczego żarówka da lepszy efekt? - typowa żarówka H4 (włókno świateł drogowych) ma parametry 12V/60W, czyli 2,4ohm na gorąco. Na zimno ma ok. 0,1ohm, co umożliwi ładowanie akumulatora do pełnego napięcia, chociaż w dłuższym czasie. Ta nieliniowość żarówki tłumaczy, dlaczego zachowa się tu ona inaczej niż opornik i zachęcam do przemyślenia tego (bo nie chce mi się tłumaczyć) albo do prób.

    0
  • #5 27 Cze 2012 16:10
    terty
    Poziom 13  

    Żarówki używałem od jakiegoś czasu i nie do końca się sprawdza, prąd za bardzo spada pod koniec. Ostatecznie zrobiłem to tak iż użyłem żarówki ale tylko w początkowym etapie ładowania, w końcowym jest ona wyłączana z obwodu (zwierana przez przekaźnik) tak aby nie ograniczała prądu gdyż w końcowym etapie różnice napięć zasilacz/akumulator są na tyle małe że płynący prąd nie wymaga ograniczenia. Przekaźnik jest sterowany komparatorem napięć. Ta sama kostka komparatora po wykryciu spadku prądu ładowania do 1A (producent ogniw podaje moment zakończenia ładowania przy spadku prądu do 100mA a w pakiecie jest po 10 ogniw równolegle) powoduje wyłączenie zasilacza i odłączenie go od akumulatora. Rozwiązanie chyba najprostsze z możliwych mimo to powinno się sprawdzić. Ładowanie co prawda przebiega tak jakby dwuetapowo bo prąd spada w trakcie a następnie rośnie i znowu spada na koniec ale nie powinno mieć to negatywnego wpływu na żywotność akumulatora.

    1