Wysokie napięcie ładowania akumulatora - prosty prostownik

Witam,
Temat i jego wariacje był wałkowany na forum wielokrotnie, ale każdy przypadek jest nieco inny. Mianowicie: zbudowałem prościutki prostownik na bazie transformatora z UPS APC 650VA oraz mostka złożonego z czterech diod prostowniczych (prostownik dwu połówkowy). Uzwojenie wtórne trafo przy obciążeniu prądem powiedzmy 10A podaje napięcie ~16,2 V. Zastosowane diody to 50HFR120M (50A 1200V) na radiatorach. Napięcie wyprostowane przy obciążeniu 10A wynosi ok. 13,2 V, co daje ponad 18V wartości szczytowej... I tu jest problem bo akumulator po kilku chwilach zaczyna się gotować Jaką metodę na obniżenie napięcia ładowania proponujecie (poza odwijaniem uzwojenia wtórnego)? I jaka wartość napięcia uzwojenia wtórnego byłaby w moim wypadku wskazana?

Może zadam dziwne pytanie, ale czy ten akumulator jest w pełni sprawny.

acer_user wrote:

Jaką metodę na obniżenie napięcia ładowania proponujecie (poza odwijaniem uzwojenia wtórnego)?

Można dowinąć pierwotne
Potrzebujesz na wtórnym 13,5 - 14,0 V AC
Możesz uratować prostownik bez przewijania trafo dodając odpowiedni opornik przed lub za mostkiem. Praktycznie - dwie lub trzy żarówki 12V/55W połączone równolegle w zalezności od tego jaki ma być prąd ładowania.

kizek wrote:

Może zadam dziwne pytanie, ale czy ten akumulator jest w pełni sprawny.

Oczywiście, 100% sprawny, auto (silnik HDI) odpala bez problemu.

acer_user wrote:

Jaką metodę na obniżenie napięcia ładowania proponujecie

Najprostsza to włączenie w szereg żarówki 12V/55W . Napiecie powinno być z prostownika ok. 14 V - wtedy dobrze ładuje.

acer_user wrote:

Oczywiście, 100% sprawny

Jeżeli jest naładowany może gazować nawet kilkanaście sekund po włączeniu.

vodiczka wrote:

Można dowinąć pierwotne

Właśnie nie chciałbym rozbierać trafo...

vodiczka wrote:

Możesz uratować prostownik bez przewijania trafo dodając odpowiedni opornik przed lub za mostkiem. Praktycznie - dwie lub trzy żarówki 12V/55W połączone równolegle w zalezności od tego jaki ma być prąd ładowania.

A to rozwiązanie odpada, bo generuje duże straty mocy przy dużym prądzie, a mogę pobierac nawet 30A bez zadyszki (chłodzenie aktywne).

acer_user wrote:

mogę pobierac nawet 30A bez zadyszki

Nieważne ile możesz pobierać tylko ile możesz pompować w akumulator bez jego uszkodzenia.
30A możesz ładować taki co ma 240 Ah.

acer_user wrote:

Właśnie nie chciałbym rozbierać trafo...

Rozbierać nie chciałbyś, strat mocy nie chciałbyś.... W elektrotechnice jak w życiu: Coś za coś

vodiczka wrote:

Potrzebujesz na wtórnym 13,5 - 14,0 V AC

Zakładając że odwinę kilka zwojów wtórnego, tak aby uzyskać te 13,5 - 14,0 V (pod obciążeniem 10A) to otrzymam ~11 V DC (przy 10A), a więc 15,5 V szczytowo. To nie za dużo?

Hej,
o to chodzi, napięcie szczytowe wtórne prostownika powinno mieć wartość zbliżoną do nap. końcowego ładowania. Lecz przy ładowaniu mocno rozładowanego akumulatora może dojść do zbyt wysokiej wartości prądu ładowania. Dlatego często warto w szereg z prostownikiem dołożyć żarówki - jak doradzali koledzy. Żarówka ma nieliniową charakterystykę prądowo-napięciową i przy dużym prądzie stawia duży opór - przy małym -mały.
pozro

To zrób odczep na 12,5V będziesz mógł podpinać mostek jak Ci wygodnie. Nie piszesz jakie akumulatory chcesz ładować, jakim prądem i do jakiego napięcia.
Akumulator ładujesz do napięcia 14,5 V (bezobsługowy) lub do 15,2 V tradycyjny z wykręcanymi korkami i dolewaniem wody w celu uzupełnienia poziomu elektrolitu.

Czy ten transformator nie posiada "pierwotnego" z odczepami (?) lub dodatkowego
uzwojenia do AVR (?).
Żarówka owszem nadaje się do ograniczenia prądu, ale nie napięcia końca ładowania.
Współczesne akumulatory wymagają jednak "aptecznych" dokładności, jeżeli chcemy zachować ich żywotność.

acer_user wrote:

Jaką metodę na obniżenie napięcia ładowania proponujecie

Zostawić jedną diodę na mostku i używać jako jedno połówkowego powinno być ok.

Wartość średnia napięcia spadnie, wartość skuteczna również, wartość szczytowa wykończy akumulator.

Z tego co kojaże 90% transformatorów z tych ups ma dwa odczepy na pierwotnej stronie. O ile sie nie mylę na czarnym przewodzie było niższe napiecie niż na białym (oczywiście te kolory to traktuj tak intuicyjnie, lepiej omomierz w rękę)

cezar80 wrote:

Z tego co kojaże 90% transformatorów z tych ups ma dwa odczepy na pierwotnej stronie. O ile sie nie mylę na czarnym przewodzie było niższe napiecie niż na białym (oczywiście te kolory to traktuj tak intuicyjnie, lepiej omomierz w rękę)

Zawsze powtarzam, że najcenniejsza jest dokładna informacja.
APC 650VA "znam" przynajmniej 2 typy: BACK UPS-Pro 650 taki posiada AVR
oraz Back 650 MI, ten nie posiada AVR-a.

W obu przypadkach strona niskonapięciowa jest "symetryczna", czyli uzwojenie
z wyprowadzonym środkiem.

Biorąc pod uwagę funkcje tego transformatora w UPS-ach ich przekładnia
nie zapewni prawidłowego napięcia do ładowania akumulatorów 12V, jeżeli
zastosowany zostanie tylko układ prostowniczy.

Rzeczywiście ten transformator ma dwa symetryczne uzwojenia wtórne (odczep). Napięcie skuteczne na każdym z nich to 8,5V przy obciążeniu 5A. Niestety to zdecydowanie za mało do ładowania aku 12V...

Edit: Postanowiłem odwinąć kilka(naście) zwojów wtórnego tak aby osiągnąć ~14V AC na wyjściu przy prądzie 10A (wg moich wyliczeń powinno wystarczyć). Jakież było moje zdziwienie gdy usunąłem izolację z uzwojenia:



Jak mam się zabrać za odwijanie przy takiej konfiguracji połączeń?
Być może słabo widać, przewód pierwszy od lewej połączony jest z dwoma zakończeniami uzwojenia, które wychodzą od góry i od dołu. Fioletowy z czterema zakończeniami (3 od góry i jedno z dołu). Ostatni, jasny z dwoma zakończeniami od góry. Pomiędzy odczepami z przewodami jasnymi jest ponad 17 V, natomiast pomiędzy jasnym a fioletowym 8,5V. Rozumiem że uzwojenia są podwójne, tylko jak nie uszkodzić trafa? Chcę też zachować uzwojenie do AVR na potrzeby zasilania wentylatora.

Jednak "ktoś" to "jakoś" uzwoił. Z pewnością "od środka" karkasu do "zewnątrz".

Z tego co widzę uzwojenie AVR jest najbardziej zewnętrznym uzwojeniem, więc nie uda mi się odwinąć zwojów bez jego uszkodzenia.

Co sądzicie o układach do regulacji prądu/napięcia po stronie pierwotnej dostępnych w popularnym serwisie aukcyjnym? Czy nie powodują one nadmiernego nagrzewania się/przeciążenia trafo?

Przy ładowaniu akumulatorów ważny jest prąd czyli ilość ładunków przekazanych w określonym czasie .Zmierz amperomierzem faktyczny prąd ładowania jak będzie za duży to tylko opornik ograniczający (żarówka ) . Odwijanie uzwojeń jest kompletnie bez sensu .

Oczywiście mam zamontowany amperomierz analogowy w prostowniku, w trakcie ładowania sprawnego akumulatora wskazuje nawet 15A... Więc pozostaje mi tylko prymitywne rozwiązanie z żarówką?

Masz trzy rozwiązania .Odwijać metodą prób i błędów uzwojenie (możesz uszkodzić trfo ) .Kupić nie tani regulator do obciążeń indukcyjnych- odpowiedniej mocy.Zastosować najtańszą i sprawdzoną metodę z żarówką .

Widziałem kiedyś spalony garaż.Powodem był załączony prostownik,który ładował akumulator.Od tej pory zawsze ładuję akumulatory poprzez specjalnie wykonane gniazdo,którego najważniejszym elementem jest oprawa dla żarówki z gwintem E27.Włączając poprzez taki układ prostownik mam pewność,że nawet w przypadku zwarcia prostownika czy akumulatora,cały prąd będzie płynął przez żarówkę i na tym się skończy.Nie będzie żadnego pożaru.Jednocześnie wkręcając żarówki o mocy 40-200W mogę regulować prąd ładowania.Proste ale skuteczne.

Pomysł z włączeniem w szereg z akumulatorem żarówki 12V/55W nie ma najmniejszego sensu, sprawdziłem. Napięcie na akumulatorze przekracza wtedy i tak 16V (prąd pobierany z prostownika ~1,5A), więc zupełnie odpada to rozwiązanie.
Jeśli chodzi o zabezpieczenia zwarciowe/przeciążeniowe to mam od strony sieci bezpiecznik topikowy 2,5A, a po stronie wtórnej wyłącznik instalacyjny B16. Oba działają wyśmienicie w przypadku zwarć i długotrwałych przeciążeń. Jaki regulator na 230V możecie polecić? Moc transformatora w przybliżeniu to 400 VA.

Opisywane "środki" nie zmniejszą napięcia szczytowego. W końcowej fazie ładowania napięcie to będzie powodować "gazowanie" i wszelkie inne "konsekwencje".
Do wyboru dwie metody:
a/ jakikolwiek ze środków opisanych i "organoleptyczna" kontrola.
b/ przynajmniej stabilizator napięcia z ograniczeniem prądu.

SLAL wrote:

przynajmniej stabilizator napięcia z ograniczeniem prądu.

Znasz może jakiś prosty w realizacji układ do stabilizacji z wysoką wydajnością prądową (~30A), który byłby tu odpowiedni?

Szukaj jakiejś prostej ładowarki lub zasilacza z ograniczeniem prądowym do określonej wartości i ... nie przeceniaj możliwości "tej maszyny elektrycznej".
Osobiście przy pracy ciągłej nie dołączyłbym nawet obciążenia 10A (jestem trochę "z innej" epoki, może takie "wytrzyma").

acer_user wrote:

Napięcie na akumulatorze przekracza wtedy i tak 16V (prąd pobierany z prostownika ~1,5A),

To znaczy, że twój akumulator jest naladowany. Zarówka nie gwarantuje, że napięcie na akumulatorze nie przekroczy 15 V. Jej zadaniem jest ograniczyć maksymalny prąd ładowania do odpowiedniej wartości

SLAL wrote:

Żarówka owszem nadaje się do ograniczenia prądu, ale nie napięcia końca ładowania.

Chyba jednak zastosuję jakiś układ do regulacji napięcia. Czy poniższy, odnaleziony na forum sprawdzi się w moim przypadku:



Chcę zastosować tyrystor 900V 40A M6 SKT16-08CUNF ASI (oczywiście z radiatorem), czy powyższy układ da radę go wysterować?

Uzwojenie wtórne powinno indukować napięcie 11-12,5 V AC. Pomiarów dokonujesz niewłaściwie!
W tym przypadku pomiar napięcia wtórnego transformatora pracującego pod obciążeniem, jak piszesz 10A, jest bez sensu.
Napięcie szczytowe nieprzemienne nie powinno być większe jak 15-16V DC. 12V x 1,41= 16,9V Czyli już za dużo.
Teoretycznie i praktycznie też sprawdzałem najlepiej jak trafo podaje ok 11VAC.
Prawidłowe napięcie wyprostowane zmierzysz z kondensatorem na wyjściu prostownika.
Podłączona żarówka szeregowo z akumulatorem ogranicza prąd ładowania , ale rozładowanego akumulatora. Natomiast napięcie naładowanego akumulatora i tak będzie zbliżone do wartości szczytowej prostownika. Pamiętać należy, że rezystancja wewnętrzna ładowanego akumulatora widziana od strony źródła zasilania zbliża się do nieskończoności. Przecież wszyscy wiemy, że ładowanie akumulatora powoduje spadek pobieranego prądu.
Reasumując: napięcie wtórne jałowe transformatora nie większe jak 12V, napięcie szczytowe ( kondensator na wyjściu prostownika) nie większe jak 16V. Do tego ograniczenie prądu do ok 5-6 A w postaci żarówki 55/60W włączonej szeregowo dla rozładowanego akumulatora .
To najprostszy i zarazem najskuteczniejszy sposób.
Oczywiście to jest absolutne minimum, takie rzeczy jak bezpieczniki na pierwotnym i ochrona przed porażeniem to podstawa.