Akumulatorowa ładowarka z gniazdem zapalniczki samochodowej.

Witam,
Na wstępie : posiadam akumulator żelowy 12V - 7Ah i jestem laikiem, który od czasu do czasu coś wymyśli i zrobi w miarę możliwości.

Mam w głowie pewien plan. Szukałem w internecie odpowiedzi lecz nie znalazłem. Jedyne na co się natknąłem to na plan budowy ładowarki akumulatorowej z gniazdem USB. Zastosowany tam stabilizator to prosta sprawa, lecz nie chce żeby coś mi się nagrzewało.

Zatem chciałbym się dowiedzieć, czy po zamontowaniu gniazda wtyczki samochodowej (12V) do akumulatora i po zastosowaniu dobrych ładowarek samochodowych nie uszkodzę sobie telefonu?

Rozebrałem ładowarkę samochodową od telefonu SonyEricsson i w środku znajduje się coś takiego :



I jeszcze jedna rzecz mnie zastanawia...powiedzmy, że chciałbym też zamontować gniazdo USB do tego akumulatora, wraz ze stabilizatorem. Czy gwarantuje mi on bezpieczeństwo telefonu? (pomijamy odprowadzanie ciepła i nagrzewanie się elementu)


Pozdrawiam

energia04 wrote:

Zatem chciałbym się dowiedzieć, czy po zamontowaniu gniazda wtyczki samochodowej (12V) do akumulatora i po zastosowaniu dobrych ładowarek samochodowych nie uszkodzę sobie telefonu?

Jeśli producenci telefonów sami wypuszczają do sprzedaży ładowarki samochodowe to dlaczego miałyby one zaszkodzić telefonowi.

energia04 wrote:

I jeszcze jedna rzecz mnie zastanawia...powiedzmy, że chciałbym też zamontować gniazdo USB do tego akumulatora, wraz ze stabilizatorem. Czy gwarantuje mi on bezpieczeństwo telefonu? (pomijamy odprowadzanie ciepła i nagrzewanie się elementu)

A czy warto to składać jeśli oryginalne ładowarki można dostać w cenie 10zł. Sam stabilizator to 3zł, do tego jeszcze parę elementów, przewód , wtyczka itp i wychodzi 2 razy drożej.

Hmm... A co się w takim razie stanie gdy napięcie na akumulatorze spadnie poniżej 12 V?
Bardziej martwię się problemami, które może nieść ze sobą akumulator, który zastosuję. Akumulator ten nie będzie zawsze doładowywany tak jak ma to miejsce w samochodzie czy w centralce alarmowej z której pochodzi.

energia04 wrote:

A co się w takim razie stanie gdy napięcie na akumulatorze spadnie poniżej 12 V?

Wtedy akumulator się może uszkadzać. Wypadałoby zainstalować urządzenie które odłączałoby ładowarkę gdy napięcie na akumulatorze spadnie poniżej pewnego poziomu by nie uszkodzić akumulatora.
Co do ładowania telefonu poniżej napięcia 12V dalej by ładowała telefon. Poniżej ok 9V telefon już pewnie nie byłby ładowany bo ładowarka dawałaby za niskie napięcie.

Czytałem w internecie, że jest pewna niebezpieczna granica 10,5V lub 11,5V..
Myślisz, że urządzenie o którym mówisz będzie jakieś skomplikowane? Akumulatora nie chciałbym wymieniać co chwilę

energia04 wrote:

Czytałem w internecie, że jest pewna niebezpieczna granica 10,5V lub 11,5V..

O czym piszesz o akumulatorze czy ładowarce?
Układy zabezpieczające przed rozładowaniem
http://www.elportal.pl/pdf/k07/04_02e.pdf
http://www.sklep.e-system.com.pl/go/_info/?user_id=1364&partner_id=&code=
http://sklep.avt.pl/p/pl/485745/zabezpieczeni...fet-em+-+zestaw+do+samodzielnego+montazu.html

Układy zabezpieczające (i ich wady i zalety) były omawiane na forum - polecam Szukaj.

Z tych układów: zaletą pierwszego jest mały pobór prądu przez sam układ, rzędu 100uA,
wadą może być zależność napięcia wyłączania od temperatury elementów, jakkolwiek fakt,
że niższa temperatura podnosi napięcie wyłączenia można uznać za zaletę, bo im zimniej,
tym akumulator jest bardziej wrażliwy na nadmierne rozładowanie; do drugiego jest dość
mętny opis (raz piszą, że wyłącza przy 10.5V+-0.5, gdzie indziej, że przy 9.2V+-0.3...),
i ma on duży pobór prądu (kilka mA), za to zaletą jest sygnalizacja przed wyłączeniem;
trzeci ma pobór prądu około 1.5mA, używa TL431, żeby próg wyłączania nie zmieniał się
przy zmianach temperatury, nie znalazłem schematu, więc trudno go ocenić.
Jakby był potrzebny układ o małym poborze prądu i precyzyjny, polecam zastosowanie
LM4041-ADJ (pracuje od 80uA) i MOSFET-a z kanałem N. Koszt elementów kilka zł.

@up
Czytając Twoją wypowiedź i link podane przez kolegę 12pawel, najsensowniejszym rozwiązaniem wydaje się link 3. Ewentualnie jeszcze poszukam sobie na forum informacji o układach zabezpieczających.
Twoje rozwiązanie wydaje się być lepsze niż z trzeciego linku ale patrzyłem na MOSFET typu N i jest ich tam trochę, różne oznaczenia, różna budowa, wygląd i trochę się namieszało.

Nie rozumiem jeszcze w jaki sposób przy pomocy MOSFET i LM4041-ADJ miałbym zabezpieczyć akumulator przed nadmiernym rozładowaniem. Wszystko okej, tylko np. kolega 12pawel podał linki do gotowców, gdzie obwód zamykany jest przy 9V, 9,5V.. itp. Ja natomiast chciałbym granicę przesunąć do 10,5V lub 11V tak abym nie uszkodził akumulatora, ponieważ nie zawsze mogę mieć okazje żeby go naładować na drugi dzień a ładowanie np. może nastąpić tydzień później. Chciałbym uniknąć niemiłych sytuacji szczególnie gdy akumulator w jakimś stopniu też sam się rozładuje - chociaż nie wiem w jakim stopniu.

Mam jeszcze jedno pytanie ale za bardzo nie wiem jak je sformułować, opisać.
Używając zabezpieczenia przed nadmiernym rozładowaniem ograniczamy napięcie akumulatora. Powiedzmy że granicą będzie 11V. Mój akumulator po pełnym ładowaniu wskazuje na 12.33V. Teraz chciałbym się dowiedzieć jaka będzie jego wydajność, jak długo będę mógł ładować np prądem o wartości 500mA.. a napięcie będzie cały czas lekko spadało. Dlatego chce się dowiedzieć na ile mi taki akumulator starczy. Zapewne istnieje możliwość obliczenia tego chociaż orientacyjnie..
Proszę Państwa, tylko jak?

12pawel wrote:

energia04 wrote:

Czytałem w internecie, że jest pewna niebezpieczna granica 10,5V lub 11,5V..

O czym piszesz o akumulatorze czy ładowarce?
Układy zabezpieczające przed rozładowaniem
http://www.elportal.pl/pdf/k07/04_02e.pdf
http://www.sklep.e-system.com.pl/go/_info/?user_id=1364&partner_id=&code=
http://sklep.avt.pl/p/pl/485745/zabezpieczeni...fet-em+-+zestaw+do+samodzielnego+montazu.html

Mówiłem o akumulatorze

Na LM4041-ADJ robi się tak, jak na TL431, tylko: odwrotna polaryzacja, inne oporniki w dzielniku
i pobór prądu kilkanaście razy mniejszy. Napięcie odłączania dla obu zależy od oporników dzielnika.
Konstrukcje takich układów były dyskutowane na forum (ja też pisałem), wystarczy poszukać.

Akumulator po pełnym naładowaniu powinien mieć 13.2V - tylko czy miernik prawidłowo wskazuje?
Pewnie producent akumulatora podaje w Internecie charakterystykę rozładowania, można zmierzyć
napięcie i z charakterystyki odczytać, ile ładunku jeszcze zostało - tylko trzeba zmierzyć dokładnie,
bo błąd o 0.8V w pomiarze napięcia da błąd ponad 50% w ocenie ładunku w akumulatorze...
Inna możliwość, to pomiar oporności wewnętrznej akumulatora - ale niełatwo zmierzyć kilka mΩ.

_jta_ wrote:

Na LM4041-ADJ robi się tak, jak na TL431, tylko: odwrotna polaryzacja, inne oporniki w dzielniku
i pobór prądu kilkanaście razy mniejszy.

Jakies "rewelacje", zamiast podac konkretne dane - LM4041-N - ten stabilizator regulowany rownolegly rozni sie od TL431 przede wszystkim wartoscia napiecia referencyjego, tu nominalnie 1.225V, a dla TL431 jest to nominalnie 2.495V.

_jta_ wrote:

Napięcie odłączania dla obu zależy od oporników dzielnika.
Konstrukcje takich układów były dyskutowane na forum (ja też pisałem), wystarczy poszukać.

Akumulator po pełnym naładowaniu powinien mieć 13.2V - tylko czy miernik prawidłowo wskazuje?

W jakich warunkach to ma byc mierzone?
Zechciej podawac tu informacje jednoznaczne, a nie wedle swego widzi_mi_sie...
Dla akumalatorow zelowych ladowanych okresowo jest to znacznie wieksza wartosc - od 14,70V do 14,80V.

_jta_ wrote:

Pewnie producent akumulatora podaje w Internecie charakterystykę rozładowania, można zmierzyć
napięcie i z charakterystyki odczytać, ile ładunku jeszcze zostało - tylko trzeba zmierzyć dokładnie,
bo błąd o 0.8V w pomiarze napięcia da błąd ponad 50% w ocenie ładunku w akumulatorze...
Inna możliwość, to pomiar oporności wewnętrznej akumulatora - ale niełatwo zmierzyć kilka mΩ.

Da sie to zmierzyc, i to dosc dokladnie, stosujac odpowiednie, choc wyrafinowane metody, ale wartosc rezystancji wewnetrznej akumulatora zelowego niewiele ma tu wspolnego z iloscia zawartego jeszce w nim ladunku elektrycznego.

Różnica napięcia referencyjnego jest mało istotna - to tylko kwestia zmiany oporników dzielnika.
Natomiast różnica polaryzacji i minimalnego prądu, przy jakim poprawnie działa, jest istotna.

Napięcie akumulatora: po co najmniej kilku minutach bez przepływu prądu - podczas ładowania
napięcie na akumulatorze może osiągnąć np. 14.5V nie licząc spadku napięcia na jego oporności,
ale szybko (początkowo stała czasowa rzędu ułamka minuty) spada, ostatecznie do 13.2V.

Oporność wewnętrzna akumulatora kwasowego jest tym większa, im mniej jest on naładowany,
bo siarczan ołowiu jest izolatorem i w miarę rozładowania coraz dokładniej pokrywa elektrody.
Podobna jest zależność oporności od naładowania akumulatorów NiCd/NiMH, choć inna chemia.
Ale są również akumulatory, które mają dużą oporność wewnętrzną przy pełnym naładowaniu...

_jta_ wrote:

Różnica napięcia referencyjnego jest mało istotna - to tylko kwestia zmiany oporników dzielnika.
Natomiast różnica polaryzacji i minimalnego prądu, przy jakim poprawnie działa, jest istotna.

Jaka różnica polaryzacji, pytam po raz kolejny?

_jta_ wrote:

Napięcie akumulatora: po co najmniej kilku minutach bez przepływu prądu - podczas ładowania
napięcie na akumulatorze może osiągnąć np. 14.5V nie licząc spadku napięcia na jego oporności,
ale szybko (początkowo stała czasowa rzędu ułamka minuty) spada, ostatecznie do 13.2V.

Tylko to nic to nie daje dla automatycznych układów, a mających za zadanie wykryć - w trakcie ładowania - stan naładowania akumulatora, by owo ładowanie zakończyć.

_jta_ wrote:

Oporność wewnętrzna akumulatora kwasowego jest tym większa, im mniej jest on naładowany,
bo siarczan ołowiu jest izolatorem i w miarę rozładowania coraz dokładniej pokrywa elektrody.
Podobna jest zależność oporności od naładowania akumulatorów NiCd/NiMH, choć inna chemia.
Ale są również akumulatory, które mają dużą oporność wewnętrzną przy pełnym naładowaniu...

No i wyszło "masło maślane" i żadna z tego informacja dla stanu nałodowania akumulatora, a szczególnie żelowego.

Jaka różnica polaryzacji, pytam po raz kolejny?
Tak, że TL431 to "tranzystor NPN", a LM4041-ADJ to "tranzystor PNP" - do układu zabezpieczenia akumulatora przed rozładowaniem można użyć TL431 + MOSFET-P, albo LM4041-ADJ + MOSFET-N.

Tylko to nic to nie daje dla automatycznych układów, a mających za zadanie wykryć - w trakcie ładowania - stan naładowania akumulatora, by owo ładowanie zakończyć.
Ale autorowi tematu chodziło o ocenę, na ile jeszcze mu wystarczy akumulatora, czy pilnie trzeba go ładować - może to ocenić mierząc jego napięcie, tylko musi odczekać, aż się ustali.

Dużą oporność wewnętrzną po naładowaniu ma akumulator siarkowo-sodowy, ale nie przypuszczam, żeby autor tematu miał zamiar takiego używać - pewnie nawet takiego nie zobaczy.
Swoją drogą, jakby ktoś miał trochę czasu, to może by poszukał w informacji producenta wykresu zależności oporności wewnętrznej akumulatora "żelowego" od stopnia jego naładowania?

Widzę, że są dwa sposoby na zrobienie takiego zabezpieczenia. Dobrze znać oba!

Akumulator naładowałem - ładował się ponad dobę... a natężenie już pod koniec ładowania wynosiło 0.08A. Natomiast po odłączeniu wartość napięcia oczywiście spadała, akumulator odstał kolejną dobę i napięcie na akumulatorze wynosi 12.73V. Wygląda na to, że chyba akumulatorek jest w średnim stanie...ale cóż, posłuży do sprawdzenia jak się ten układ sprawuje a akumulatorek będzie można kupić mniejszy.

Okej... wiem jak sprawdzić stan, ale chciałbym też wiedzieć jak to jest w przypadku sprawnego akumulatora, gdzie napięcie będzie wynosiło 13.2V a ja układem zabezpieczającym przed rozładowaniem ograniczę minimalną wartość do powiedzmy 11V, różnica wynosi 2.2V Czy jest sposób żeby wyliczyć w oparciu o dane długość pracy tego akumulatora? Rozumiem, że napięcie spada to natężenie również, tylko jak to się będzie odnosiło do tego, że ja będę ładował telefon ładowarką USB czyli 5V i 500mA.

energia04 wrote:

[ ... ]

Czy jest sposób żeby wyliczyć w oparciu o dane długość pracy tego akumulatora? Rozumiem, że napięcie spada to natężenie również, tylko jak to się będzie odnosiło do tego, że ja będę ładował telefon ładowarką USB czyli 5V i 500mA.

Wszelkie wyliczenia nie będą wiele warte, a to ze względu na starzenie się akumulatora żelowego, a i co za tym idzie, obniżenie jego pojemności ładunkowej.
Jedynym łatwym kryterium do zastosowania jest kontrola wartości napięcia na jego zaciskach pod obciążeniem i odłączenie od akumulatora obciążenia, kiedy ta wartość napięcia przekroczy wartość minimalną.
A o takich układach napisano tu na forum sporo postów - również ja w dziale Układy Zasilające - poszukaj sobie - zaś w ładowarce z wtyczką zapalniczki samochodowej jest przetwornica - nieizolowana - obniżająca napięcie wyjściowe do wartości 5.0V, więc dla niej nie jest takie istotne, czy wartość napięcia jej zasilania wynosi 14,0V, czy tylko 11,0V.
Natomiast w telefonie jest przecież 'inteligentny' układ ładownia jego akumulatora.